带加劲肋焊接空心球承载力研究

俞可权等：带加劲肋焊接空心球承载力研究53带加劲肋焊接空心球承载力研究俞可权¹,陈筱妹²(1.同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092;2.华南理工大学土木交通学院，广州510640)【摘要】在12个足尺带加劲肋空心焊接球节点单向加载试验的基础上，运用ABAQUS有限元软件，采用弹塑性线性强化材料本构模型建立有限元模型，考虑材料和几何非线性，利用弧长法对其受力过程进行分析，并将试验和模拟所得极限承载力值与规范推荐值进行比较。结合试验和有限元模拟，提出两条定量地判断试验中球节点极限荷载的标准。【关键词】焊接空心球节点；极限承载力；判断准则【中图分类号】TU391【文献标识码】B【(1.ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction,TongjiUniv.,Shanghai200092,China;2.Dept.ofCivilEngineeringandTransportation,SouthChinaUniv.ofTech.,Guangzhou510640,China)Abstract:12full-scaleexperimentsofweldedhollowsphericaljointswithrinonlinearity,thewholeloadingcourseofjointswascalculatedbytheuseofarc-lengthmethodinspecificationformulawerecompared.Furthermore,twocriterionsusedtoestimatetheultimacapacityofjointsquantitativelywereproposed.Keywords:hollowsphericaljoints;ultimatebearingcapacity;criterions0引言球节点在单向轴力作用下的承载力进行了大量的理标准》2的规定，焊接空心球节点必须抽样进行单向载力设计值之比(检验系数)不应小于1.6。试验破坏本文进行了多次带加劲肋空心焊接球的单向加载试验。试验中发现按照规范2的准则进行破坏荷载的判断存在以下几个方面的问题：①单向加载试要求取得破坏荷载的数据；③规范2给出是定性准-92《混凝土结构试验方法标准》5中第8.0.1条给1设计承载力与破坏荷载的分析求在施工前对直径400mm以上的焊接球进行足尺构几何尺寸如表1所示。试验分别采用20000kN液压伺服压力机和YQ-400油压千斤顶对球节点进行轴向验采用BF-120-2A电阻应变计和YHD-200位移传表1试验球节点尺寸球型(球径圆钢管(管径加劲肋厚度(方向)/mm材质设计内力/kN×壁厚)/mm5968(压)3083(拉)2225(拉)1237(压)性工作阶段和破坏阶段。以D800受压球为例，在荷载初始阶段(荷载小于6000kN),球身和钢管部分变形当荷载处于7200～12000kN范围内时，节点球身以及采用弹塑性线性强化的3折线应力-应变关系曲构关系按照试验中钢管上应力-应变关系确定，如表2所示。采用ABAQUS分析软件，取1/2的球体和钢节点4面体修正实体单元(C4D10M),自由划分网格，模型见图2。变达到0.25对应的荷载为破坏荷载；屈曲稳定方面，1234图1图1加载装置图网壳规程网壳规程网格规程1234 +400-有限元荷载N荷载N650-有限元0.02.04.06.08.010.012.014.016.0球冠处变形/mm750-有限元女800-3+800-有限元0.01.02.03.04.05.06.0图3试件荷载-位移曲线比较承载力偏大，尤其是对于直径大于500mm的球体，试验所得破坏荷载与规范公式计算值之比(承载力检验系数)小于1.6⁹,设计将偏于不安全。《网架规范》[3虽不适用于500mm以上球节点，但在表4中同样进行了对比。对比可知试验和有限元模拟所得破坏荷载与图3给出了试验中两种不同直径球体的试验和有如前文所述，文献[2]对试验中焊接空心球的破变形达到球径的球径1.2%时，认为节点达到极限承载力②当试验的荷载-位移曲线荷载增量(kN)与平荷载作为破坏荷载。以上两条判断标准有一条达到，荷载比较如表4所示。一一一一一一一—验值相比最大相差10.1%,平均相差5.0%,精度满足(1)通过检验系数和试验数据，对三种不同规温州大门大桥仿真与自适应控制分析孙东锋',孙建渊，陈方东²(1.同济大学桥梁工程系，上海200092;2.浙江省交通规划设计研究院，杭州310006)【关键词】PC斜拉桥；自适应法；施工控制；仿真分析【中图分类号】UI448.27【文献标识码】BSUNDong-feng',SUNJian-yuan¹,CHENFang-dong²(1.Dept.ofBridgeEngi.,TongjiUniv.,Shanghai200092,China;2.ZhejiangProvincialInstituteofCommunicationsPlanning,Design&Research,Hangzhou310066,China)Abstract:LargespanPCcable-stayedbridgewasastructurewitstructionhighlycoupled,andtheeffectofconstructioncontrolwasoneoftheimportantindicatqualityofconstruction.Thispcificconstructioncraft,asuitableadaptivecontrolforduced.Thesimulationanalysiswascarriedthrough,Keywords:PCcable-stayedbridge;adaptivemethod;constructioncontrol;simulationcalculation大跨度PC斜拉桥的一个特点是设计、监控和施何线形。尤其对于大跨度PC斜拉桥，实际的材料和力和立模标高的适当设定来获得理想的应力状态和图1温州大门大桥桥跨总体布置图/mm1工程概况温州市大门大桥主桥为双塔双索面混凝土斜拉[3]JGJ7-91,网架结构设计与施工规程[S].[4]中华人民共和国行业标准，空间网格结构技术规程(报批稿