近幾年,伴隨著國內(nèi)大型會(huì)展中心、體育場(chǎng)、飛 機(jī)場(chǎng)等公共建筑的大量修建,大跨度鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 形式越來越新穎,構(gòu)造越來越復(fù)雜,帶來了連接節(jié) 點(diǎn)形式的多樣化.為避免釆用傳統(tǒng)焊接工藝在復(fù)雜 節(jié)點(diǎn)區(qū)域產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力,并滿足結(jié)構(gòu)受力、 構(gòu)造和施工需要,鑄鋼節(jié)點(diǎn)在大跨空間鋼結(jié)構(gòu)中的 應(yīng)用越來越廣泛'I〕.鑒于鑄鋼節(jié)點(diǎn)的大量應(yīng)用, 國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開始對(duì)不同形式鑄鋼節(jié)點(diǎn)的力學(xué)
性能、承載力試驗(yàn)以及有限元分析方法進(jìn)行了研 究'39 ,為編制國內(nèi)的鑄鋼節(jié)點(diǎn)技術(shù)規(guī)程積累了大 量的資料.本文結(jié)合某機(jī)場(chǎng)連接樓部位復(fù)雜鑄鋼節(jié) 點(diǎn)進(jìn)行了多方向、大噸位鑄鋼節(jié)點(diǎn)的實(shí)物加載試驗(yàn) 研究,介紹了滿足空間多支管循環(huán)加載的方法,并 將試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析.同 時(shí),結(jié)合彈塑性分析所得出的荷載-位移與荷載-應(yīng) 力曲線確定了該鑄鋼節(jié)點(diǎn)的極限承載力.
試驗(yàn)結(jié)果與有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析顯 示,有限元分析能夠作為對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)極限承載能力 判斷的補(bǔ)充.因此,基于上述有限元模型計(jì)算該鑄 鋼節(jié)點(diǎn)的極限承載力,計(jì)算過程中定義鑄鋼節(jié)點(diǎn)材 料的屈服強(qiáng)度為300 MPa,并服從Von Mises屈服 準(zhǔn)則.材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線定義為具有一定強(qiáng)化 剛度的二折線模型,即雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型.按照 等比例加載原則,施加10倍的試驗(yàn)荷載于鑄鋼各 支管上,計(jì)算過程中釆用自適應(yīng)下降的收斂技術(shù)跟 蹤極值點(diǎn).
由于各級(jí)荷載作用下核心區(qū)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力與各 支管相比均較大,因此根據(jù)鑄鋼節(jié)點(diǎn)彈塑性有限元 分析結(jié)果,僅繪制出核心區(qū)典型節(jié)點(diǎn)隨加載等級(jí)變 化的應(yīng)力曲線及變形曲線