鋼結構梁柱節(jié)點的模型相似性研究.pdf

1、模型試驗在結構工程中應用廣泛,其試驗結果可以作為工程設計的依據。然而,目前對于梁柱節(jié)點模型試驗及模擬誤差的分析缺乏系統(tǒng)的研究。本文作為國家自然科學基金課題《框架節(jié)點性能研究的標準方法研究》(50678098)的一個子項,從理論分析、試驗研究和有限元分析三個角度集中討論了鋼結構梁柱節(jié)點模型試驗的相關問題,其內容包括梁柱節(jié)點相似條件的推導、節(jié)點模型設計方法的比較與討論,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。
　　本文首先以簡支梁模型試驗為例,從理論上進行了深入的分析,對比了兩種模型設計方法的模擬誤差,并指出了產生模擬誤差的原因,在此基礎上提出了受彎構件或以受彎為主的結構的模型設計推薦性意見。另外,根據相似原理和量綱分析法推導出鋼結構梁柱節(jié)點模型試驗的相似條件。
　　在鋼結構梁柱節(jié)點試驗中,本研究根據相似條件設計了3個梁柱等截面的T形節(jié)點,其一為節(jié)點原型,另外兩個是縮尺比例分別為0.706和0.563的模型

3、。試驗采用在柱端鉸接固定、梁端靜力單調加載的方式,考察了模型與原型在應力、位移、總體變形特征以及破壞模式等方面的相似性,對應力、位移進行了模擬誤差分析。
　　在有限元分析中,本研究用ABAQUS軟件建立了四組非線性分析模型,然后討論了四種模型設計方法中不同測點在多級荷載作用下應力和位移的相似性,由此得出模型的模擬誤差及其變化,并進一步探討模擬誤差的影響因素及其作用規(guī)律。
　　試驗結果和有限元分析的數據表明了幾何上的型鋼厚度是