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T形截面柱研究与应用

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)试件T-300-0.18在力控制加载阶段,当加载到200kN时,①号侧面第一、二段交界处出现钢板空鼓现象。当受拉方向荷载加到260kN时,试件的刚度明显降低,这一侧发生屈服,屈服位移为3.71mm。当推的一侧荷载增加到500kN时,试件也表现出屈服迹象,屈服位移为12.35mm。当位移加到2Δ时,推到最大位移附近出现一声巨响;在向2Δ受拉位移加载过程中,阴角处钢板外胀变形严重,对拉螺栓断裂。图12-4 T形截面试件顶部破坏示意图12-5 T形截面试件的破坏形态

T形截面柱研究与应用

1)试件T-300-0.18

在力控制加载阶段,当加载到200kN时,①号侧面第一、二段交界处出现钢板空鼓现象。当荷载稍有增加后,试件发出轻微的脱胶声音。当受拉方向荷载加到260kN时,试件的刚度明显降低,这一侧发生屈服,屈服位移为3.71mm。当推的方向荷载加到340kN时,该侧也表现出屈服迹象,屈服位移为4.65mm。进入位移控制加载阶段,此时④号侧面第一段阴角处有轻微空鼓现象发生,其余面没有再出现明显的空鼓现象。当位移加载到Δ循环结束时,①号侧面第三段、③号侧面第一段和第二段的阴角处出现空鼓现象,④号侧面第一段全面空鼓,⑦号侧面第一段也出现空鼓。随着位移控制加载的继续进行,结构胶剥离(声音)更加频繁且明显。当位移加载到2.5Δ时,试件在第一循环拉到最大位移和第二循环推到最大位移时分别发出巨大响声,可能为对拉螺栓断裂。当位移加载到3Δ时,第二、三循环拉到最大位移时出现较大响声,对拉螺栓又出现断裂;随后,试验结束。

2)试件T-300-0.36

在力控制加载阶段,当加载到200kN时,①号侧面、③号侧面、⑥号侧面第一段中部出现轻微钢板空鼓现象。当荷载加到240kN时,试件开始出现轻微的脱胶声音。当荷载加到300kN时,④号侧面第一段、⑥号侧面第一和第二段、⑦号侧面第二段、③号侧面第二段均出现了不同程度的空鼓现象,且阴角处空鼓比较明显。随着荷载继续增加,脱胶声音间断出现。当荷载加到360kN时,①号侧面第一段中部、③号侧面、④号侧面第一段均全面出现空鼓,⑦号侧面第二段、⑥号侧面的第一和第二段也全面出现空鼓。当荷载加到380kN时,试件的刚度明显降低,试件表现出屈服迹象,试件推拉两个方向基本同时屈服,屈服位移分别为4.24mm、4.45mm。进入位移控制加载阶段,当位移加到2Δ以后,脱胶声音明显变大且频繁,第一循环拉到接近最大位移时出现较响声音。当位移加到2.5Δ时,第一循环推到最大位移处出现较响声音。当位移值为3Δ时,⑤号侧面底部出现明显的局部屈曲现象,第一循环拉到最大位移处时,⑥号侧面顶端的对拉螺栓断裂。当位移加到3.5Δ时,第一、二循环拉到最大位移,第三循环推到最大位移时均有对拉螺栓断裂的声音;此时,试件的⑤号侧面底部局部屈曲比较严重,④号侧面底部也出现了明显的局部屈曲。当位移加到4Δ时,第一循环过程中巨响不断,试验在第一循环尚未结束时就停止。

3)试件T-400-0.18a

在力控制加载阶段,当加载到200kN时,试件无明显异常现象。当荷载加到300kN时,试件出现轻微的钢板脱胶声音,①号侧面第一、二段出现空鼓现象。此后,脱胶声音随着荷载增加而断续出现。当荷载加到380kN时,①号侧面第二段全面空鼓,⑥号侧面和⑦号侧面相交处的阴角出现空鼓,①号侧面顶部有挤压变形。当荷载加到440kN时,⑤号侧面底部中间应变片显示塑性变形较大,⑤号侧面底部出现局部屈曲。当受拉方向荷载增加到440kN时,试件的刚度明显降低,这一侧发生屈服,屈服位移为7.76mm。当推的一侧荷载增加到500kN时,试件也表现出屈服迹象,屈服位移为12.35mm。进入位移控制加载阶段,当位移加到2Δ时,第一循环拉到最大位移时试件发生第一根对拉螺栓断裂,第三循环拉到最大位移时发生第二根对拉螺栓断裂。当位移加到2.5Δ时,第一循环拉到最大位移处时发生第三根对拉螺栓断裂,在第二循环推的过程中出现第四根对拉螺栓断裂。当位移加到3Δ时,第一循环拉到最大位移时发生第五根对拉螺栓断裂,第二循环拉的过程中有连续巨响发生,滞回曲线出现跳动,试验结束。

4)试件T-400-0.18b(www.xing528.com)

此试件为本次试验的第一根试件,位移加载制度最初按屈服位移Δ每级增加。在力控制加载阶段,当加载到200kN时,①号侧面第二段出现钢板空鼓现象。当荷载加到340kN时,⑥号侧面、④号侧面、②号侧面第一和第二段出现空鼓,且阴角处出现空鼓。当荷载加到480kN左右时,试件有脱胶声音。随后,⑧号侧面最下部出现空鼓,⑦号侧面下半部分全面空鼓,⑤号侧面最下部空鼓,④号侧面底部出现空鼓,②号侧面全部空鼓,③号侧面和④号侧面第一、二段全部空鼓。此后,脱胶声音随着荷载增加而断续出现。当荷载加到480kN左右时,试件的钢板有局部屈曲趋势。当受拉方向荷载增加到480kN时,试件的刚度明显降低,这一侧发生屈服,屈服位移为17.05mm。当推的一侧荷载加到520kN时,试件也表现出屈服迹象,屈服位移为16.24mm。进入位移控制加载阶段,此时应变片读数显示阳角处的应变很大。当位移加到2Δ时,推到最大位移附近出现一声巨响;在向2Δ受拉位移加载过程中,阴角处钢板外胀变形严重,对拉螺栓断裂。⑤号侧面下部出现一段局部屈曲,④号侧面、⑥号侧面、①号侧面下部也都出现局部屈曲,整个试件上部钢板外鼓现象特别严重,试验结束。

5)试验现象总结

试件在水平荷载达到约35%Py以后,钢板出现第一次空鼓,随着水平荷载的增加,试件断断续续发出轻微的剥离声音;接近50%Py时,钢板的空鼓范围逐渐扩大。与L形构件相同,钢板空鼓一般最先发生在阴角处的板块以及大板块的上部第一段、第二段区域,现象由上到下逐渐减弱。

进入位移加载阶段后,试件的对拉螺栓开始出现断裂,并发出巨大声响。其中,三个试件在位移值为Δ时能够观察到钢板的局部屈曲,④、⑤、⑥号侧面首先出现局部屈曲,①号侧面紧随其后,位移加载持续增加后,由于对拉螺栓的断裂过多,试件由上至下呈胀开状,试件顶部变形严重(图12-4),尤其在阴角处。各个试件的破坏形态见图12-5所示。

图12-4 T形截面试件顶部破坏示意

图12-5 T形截面试件的破坏形态

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