鋼結(jié)構(gòu)反力架試驗與數(shù)值分析.pdf

1、與常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，結(jié)構(gòu)實驗室的鋼結(jié)構(gòu)反力架主要在極限狀態(tài)下承載力和正常使用狀態(tài)下控制指標有所不同，且能為試驗構(gòu)件提供足夠的反力。目前，該類結(jié)構(gòu)的驗收往往是根據(jù)用戶需求自行完成，缺乏一定的規(guī)范性和可借鑒性，為此，本文結(jié)合實驗室鋼結(jié)構(gòu)反力架的驗收試驗結(jié)果及有限元分析結(jié)果，為推廣此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計和驗收工作提供一定的設(shè)計依據(jù)和驗收方法參考。本文所完成研究工作如下:
　　(1)本文詳細的介紹了結(jié)構(gòu)動力實驗室鋼結(jié)構(gòu)豎向反力架和水平反力架的加載

2、驗收方案、試驗加載過程。豎向反力架加載采用液壓加載系統(tǒng)，荷載從0-200t逐級加載;水平反力架加載采用作動器施加荷載，施加荷載為推20t，拉16t的周期反復(fù)加載。在兩個試驗加載過程中，通過應(yīng)變儀對豎向反力架的主梁ZL、輔梁FL的應(yīng)變片以及高強度螺栓群應(yīng)變花進行監(jiān)測;對水平反力架的主梁及支撐加勁肋進行應(yīng)變監(jiān)測，可繪制反力架與測點對應(yīng)的應(yīng)變變化曲線;并通過百分表對反力架的支座、主梁的位移進行直接觀測，由位移變化可知主梁及其支座的撓度變化，繪

3、制主梁各點的位移圖。再根據(jù)試驗實測豎向反力架主梁ZL的應(yīng)變結(jié)果，采用條帶法計算出主梁跨中和主梁離支座2008mm處的實際彎矩值分別為3377.95kN·m，2609.55kN·m，實際加載值為245t，均能滿足反力架的承載力要求。在該試驗中，也同時可得試驗對箱型地基的變形及位移應(yīng)變監(jiān)測結(jié)果。
　　(2)利用有限元分析軟件SAP2000對鋼結(jié)構(gòu)豎向和水平反力架加載結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬分析建模，以及對箱型基礎(chǔ)采用殼單元建模，根據(jù)試驗情況施

4、加荷載作用在反力架上運行可知豎向反力架跨中彎矩為2723.69kN·m和主梁離支座2008mm處的分析彎矩值為1988.01kN·m。在具備試驗實測結(jié)果和數(shù)值分析結(jié)果的情況下，分別對反力架、箱型基礎(chǔ)進行對比分析。結(jié)果表明:試驗結(jié)果預(yù)分析結(jié)果在誤差范圍之內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)反力架均能滿足200t豎向、水平加載要求，且反力架與箱型基礎(chǔ)經(jīng)觀測均無明顯變形，受力處于彈性工作范圍內(nèi)，可驗證反力架能滿足為其他結(jié)構(gòu)試驗提供反力的要求。同時，本文的有限元分析簡單