近几年,伴随着国内大型会展中心、体育场、飞 机场等公共建筑的大量修建,大跨度钢结构的结构 形式越来越新颖,构造越来越复杂,带来了连接节 点形式的多样化.为避免釆用传统焊接工艺在复杂 节点区域产生较大的残余应力,并满足结构受力、 构造和施工需要,铸钢节点在大跨空间钢结构中的 应用越来越广泛'I〕.鉴于铸钢节点的大量应用, 国内外学者已经开始对不同形式铸钢节点的力学
性能、承载力试验以及有限元分析方法进行了研 究'39 ,为编制国内的铸钢节点技术规程积累了大 量的资料.本文结合某机场连接楼部位复杂铸钢节 点进行了多方向、大吨位铸钢节点的实物加载试验 研究,介绍了满足空间多支管循环加载的方法,并 将试验结果与有限元分析结果进行了对比分析.同 时,结合弹塑性分析所得出的荷载-位移与荷载-应 力曲线确定了该铸钢节点的极限承载力.
试验结果与有限元数值计算结果对比分析显 示,有限元分析能够作为对铸钢节点极限承载能力 判断的补充.因此,基于上述有限元模型计算该铸 钢节点的极限承载力,计算过程中定义铸钢节点材 料的屈服强度为300 MPa,并服从Von Mises屈服 准则.材料的应力-应变曲线定义为具有一定强化 刚度的二折线模型,即双线性随动强化模型.按照 等比例加载原则,施加10倍的试验荷载于铸钢各 支管上,计算过程中釆用自适应下降的收敛技术跟 踪极值点.
由于各级荷载作用下核心区的节点应力与各 支管相比均较大,因此根据铸钢节点弹塑性有限元 分析结果,仅绘制出核心区典型节点随加载等级变 化的应力曲线及变形曲线