《強震下螺栓球格線結構超低周疲勞性能與評定方法研究》是依託太原理工大學，由李海旺擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：強震下螺栓球格線結構超低周疲勞性能與評定方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李海旺
- 依託單位：太原理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空間格線結構建築已與人類現代化生產、生活密不可分。但據震害調查與地震模擬振動台破壞形態試驗，空間格線結構存在強震下的超低周疲勞破壞隱患，直接威脅著強震時數以萬計的該類建築的安全性能。本項目將以震害最嚴重的螺栓球格線結構為對象，針對螺栓球格線結構節點（包括支座節點）強震下超低周疲勞破壞的微觀力學模型、桿件拉裂與多次壓曲後斷裂機理、超低周疲勞壽命驗算以及計及節點影響、材料塑性損傷累積、隨動強化、Bauschinger效應和單元多次屈曲剛度退化的模擬技術等開展試驗與模擬研究，隨後將研究成果套用於螺栓球節點空間格線結構體系，通過纖維梁與其它高精度單元的多尺度精細化建模，開展蘆山地震損壞的兩個大跨格線結構及其它案例的模擬對比分析，建立螺栓球格線結構災難地震下超低周疲勞驗算及抗倒塌性能評定方法，為實現該類結構基於破壞形態的抗震性能化設計與大量既有格線結構的強震下安全性能評定奠定研究基礎。
結題摘要
在強震下，螺栓球網架結構中桿件與節點經歷了數次塑性應變的過程，其破壞形態具有超低周疲勞破壞的特徵。因此為探究螺栓球網架結構在強震下的超低周疲勞性能，課題採用試驗研究和模擬分析相結合的方法，從螺栓球網架結構的典型組合構件、常用支座節點以及整體網架結構的層面，系統進行了循環載入下的螺栓球節點超低周疲勞性能試驗、循環載入支座節點超低周疲勞性能試驗、兩端帶螺栓球節點的圓鋼管試件超低周疲勞性能試驗及螺栓球網架結構大位移往復載入試驗；並採用SEM掃描電鏡進一步研究了鋼管、螺栓等關鍵部件的典型斷面，從微觀層面揭示了螺栓球結構在強震下的超低周斷裂機理，並得到了計及節點影響、材料塑性損傷累積、隨動強化、Bauschinger效應和多次屈曲剛度退化的典型桿件的骨架曲線，結果表明強震下螺栓球格線結構的超低周疲勞性能直接關係著結構的安全性能。本項目由節點至桿件、自支座到結構，積累了豐富的螺栓球網架超低周疲勞數據，為強震下螺栓球網架的疲勞驗算和安全性能評定提供了有力的數據支持和技術保障，具有較大的工程實踐意義和學術參考價值。
