《鋼節點在極端荷載作用下的拉結能力研究》是依託清華大學，由余紅霞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋼節點在極端荷載作用下的拉結能力研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：余紅霞
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
建築結構在其生命期內可能遭受各種極端荷載，如火災、地震、爆炸等。設計結構完全承受極端荷載而不發生任何破壞是不經濟合理的，因此，在說謎危極端荷載的作用下，往往允許部分結構構件發生破壞，而對整體結構進行抗連續倒塌設計。此時，結構的整體穩定性極大地依賴於節點在拉力作用下的抗破壞能力。本項目主要針對火災的情況，通過實驗與數值分析的方法，研究常用的鋼結構節點類型在不同溫度下以及不同的荷載組合狀態下的拉結能力。並將試驗結果與有限元分析相結合，開發和完善常用節點類型的基於組件模型。該模型以較為簡鴉地陵單的方法反映真實的節點特性與失效準則，因此，將該模型融入框架結構的數值分析模型中，不僅可以真實地模擬節點和其它結構構件之間的相互作用，而且可以分析由節點破壞引起的結構抗連續倒塌性能。因常溫為鞏櫃高溫研究的一個特殊狀態，因此其研究成果也可套用於結構遭受其他極端荷載時的節點性能評估。
結題摘要
本項目的研究內容是鋼結構中的節點在遭受各種極端荷載，比如火災、地震、爆炸等的作用下，承受非常規的極端荷載，發生大變形而不發生斷裂性破壞的能力。研究的重點是火災下鋼結構節點承受多種荷載組合時的承戀習宙永載能力。項目執行過程中進行了以下工作： 1） 進行了6個端板式鋼結構節點以及2個雙角鋼鋼結構節點的高溫火災試驗，記錄了試驗過程中鋼結構的荷載、溫度、變形等數據。8個試件考慮了不同連線形式、端板厚度、荷載組合等的影響。 2） 進行了節點高溫下力學行為的有限故再盛元模擬，提出了在各種不同的受力組合、不同的幾何尺寸下的破壞模式特徵以及極限承載力規律。 3） 改進了院姜采端板式鋼結構節點的彈簧簡化分析模型，在原有僅能考慮拉+彎組合的基礎上，引入了剪力的影響，因此，形成通用的可以考慮節點在任意拉+剪+彎的耦合作用的簡化模型。 目前的結構整體分析工具往往假定簡單的剛接或鉸接的節點特性，或者能模擬具有一定彈性轉動剛度的節點，但不能直接考慮節點的極限承載力及破壞。本項目中的彈簧簡化分析模型可以朵多嘗踏輕易地引入任何結構整體分析有限元程式中，並模擬節點發生大變形至破壞的全過程，因此，可以推動極端災害荷載作用下結構的整體抗倒塌分析。
