框架梁柱节点性能-既有测试方法的分析

框架梁柱节点性能既有测试方法的分析王湛华南理工大学袁继雄汕头市工程质量监督站框架节点性能研究理论分析试验研究有限元模拟节点●分析既有的节点转角和节点域变形测试方法●指出存在问题●提出“梁—柱变形反映在梁上的位移”的概念节点的半刚性特性•分成两部分处理•连接的半刚性用转动弹簧来模拟，修改相应的单元刚度矩阵•节点域变形用单独的单元来描述•节点转角和节点域变形是反映节点性能的主要指标。节点转角的测试•梁上位移反算转角法•梁柱相对变形法•倾角差值法•平均曲率法•位移替代法（梁上位移反算转角法）葡萄牙AnaM.Gira˜oCoelho的方法3124,1,1,1,1arctanarctanarctanarctan900600300100DTDTDTDTbbebebebe（梁上位移反算转角法）武汉科技大学李成玉1121()//rvvLvL（梁柱相对变形法）同济大学楼国彪等的方法//bctbtbrrrbfbfbfcwcwbfhhθ=(δ2-δ1)/S12（梁柱相对变形法）同济大学石文龙等的方法2220arccos902cdispabab（梁柱相对变形法）张耀春教授等的方法唐九如叙述的倾角差值法英国Nottingham大学T.Q.Li唐九如叙述的平均曲率法•转角测试存在以下的问题：（1）部分研究者未明确所测试的转角的定义和组成，以及如何将其引入结构分析中，而这些决定了测试方法的选择和测试数据的选取。由于各研究者所给的转角数据物理意义不一致，部分研究者对如何计算转角的描述也不清楚，这造成不同研究者的试验成果难以进行比较。（2）采用梁上位移反算转角法时，部分研究者对测试位置的选择存在不确定性，这样得到的转角值物理意义不明确，也难以和其他研究者的成果进行比较。|（3）采用倾角差值法，存在两个问题：梁、柱的倾角测试点位置难以确定；不能反映节点域剪切变形所引起的转角变化。节点域变形的测试（1）假设该变形可忽略不计。（2）节点域变形与连接转角分开测试，在结构分析时引入节点域变形因素。（3）未假设该变形可忽略不计，也未测试或计算节点域变形。测试对角线变形的经验公式法2'22'11X22sinbab22cosbaaaXsin1bXcos2Xabba2221对角线方向的平均变位为：，，则剪切角为测试水平和侧面位移的方法既有节点域测试方法的存在问题（1）节点域剪切变形，采用沿对角线方向安装位移计或引伸仪的方法时，对仪器的安装要求较高；又由于节点域处于高应力区，当测点处出现局部屈曲时，测量就不准确了。（2）节点域剪切变形，采用水平面和竖向（侧面）位移计进行测试时，所得到的数据与剪切变形的关系尚未明确。节点转角的定义和组成•节点转角连接的转角节点域变形引起的转角（1）主要针对腹板角钢连接；（2）核心区的变形另做考虑；（3）在具体节点的测试时，因为实际的变形相当复杂，需结合不同的节点类型和连接构造设计测试方案。组件分析法（componentmethod）sbepcf较多的假设难以分解测试操作有难度用梁端位移来描述节点的性能测试位置的不确定性“梁—柱变形反映在梁上的位移”（简称“梁—柱变形位移”）包括四部分：①梁受载后的弹性变形，假设梁与节点连接处为固端，由材料力学求解；②柱受载后的整体变形；③节点域剪切变形；④梁柱的连接件（即connection）提供的变形。谢谢！（更多相关内容请参考王湛、袁继雄等所撰写的论文）