鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的模型相似性研究.pdf

1、模型試驗(yàn)在結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用廣泛,其試驗(yàn)結(jié)果可以作為工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。然而,目前對(duì)于梁柱節(jié)點(diǎn)模型試驗(yàn)及模擬誤差的分析缺乏系統(tǒng)的研究。本文作為國(guó)家自然科學(xué)基金課題《框架節(jié)點(diǎn)性能研究的標(biāo)準(zhǔn)方法研究》(50678098)的一個(gè)子項(xiàng),從理論分析、試驗(yàn)研究和有限元分析三個(gè)角度集中討論了鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)模型試驗(yàn)的相關(guān)問(wèn)題,其內(nèi)容包括梁柱節(jié)點(diǎn)相似條件的推導(dǎo)、節(jié)點(diǎn)模型設(shè)計(jì)方法的比較與討論,不同縮尺比例模型的相似性分析和模型模擬誤差的分析,并初步探討了模擬誤差的

2、影響因素及其作用規(guī)律。
　　本文首先以簡(jiǎn)支梁模型試驗(yàn)為例,從理論上進(jìn)行了深入的分析,對(duì)比了兩種模型設(shè)計(jì)方法的模擬誤差,并指出了產(chǎn)生模擬誤差的原因,在此基礎(chǔ)上提出了受彎構(gòu)件或以受彎為主的結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)推薦性意見(jiàn)。另外,根據(jù)相似原理和量綱分析法推導(dǎo)出鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)模型試驗(yàn)的相似條件。
　　在鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)中,本研究根據(jù)相似條件設(shè)計(jì)了3個(gè)梁柱等截面的T形節(jié)點(diǎn),其一為節(jié)點(diǎn)原型,另外兩個(gè)是縮尺比例分別為0.706和0.563的模型

3、。試驗(yàn)采用在柱端鉸接固定、梁端靜力單調(diào)加載的方式,考察了模型與原型在應(yīng)力、位移、總體變形特征以及破壞模式等方面的相似性,對(duì)應(yīng)力、位移進(jìn)行了模擬誤差分析。
　　在有限元分析中,本研究用ABAQUS軟件建立了四組非線(xiàn)性分析模型,然后討論了四種模型設(shè)計(jì)方法中不同測(cè)點(diǎn)在多級(jí)荷載作用下應(yīng)力和位移的相似性,由此得出模型的模擬誤差及其變化,并進(jìn)一步探討模擬誤差的影響因素及其作用規(guī)律。
　　試驗(yàn)結(jié)果和有限元分析的數(shù)據(jù)表明了幾何上的型鋼厚度是