專利名稱：空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中焊接空心球節(jié)點動態(tài)承載力的診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，尤其涉及地震作用下空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中焊接空心球節(jié)點力學(xué)行為的診斷方法。
背景技術(shù)：
焊接空心球節(jié)點是具有我國特色的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點形式，在我國空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前對焊接空心球節(jié)點的研究主要集中于單調(diào)受拉或單調(diào)受壓時節(jié)點極限承載力的測定方法上。我國的《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)也給出了圓鋼管焊接球節(jié)點在單調(diào)軸力作用下的承載力測定方法，廣泛應(yīng)用于空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計。然而在地震作用下焊接空心球節(jié)點反復(fù)經(jīng)歷加載-卸載過程，節(jié)點在彈性、彈塑性狀態(tài)間不斷變化，受力情況處于十分復(fù)雜的動態(tài)變化過程中，節(jié)點單調(diào)受力時擬合的方法便不再適用。目前在結(jié)構(gòu)計算中往往采用剛性連接模擬焊接空心球節(jié)點，無論結(jié)構(gòu)承受多大荷載作用同一節(jié)點所連接的各桿件端部變形都保持一致。然而焊接空心球節(jié)點在一定的受力條件下會發(fā)生破壞，節(jié)點與桿件端部斷開，導(dǎo)致拓撲結(jié)構(gòu)突變，從而引起結(jié)構(gòu)的破壞。簡單的采用剛性連接模擬焊接空心球節(jié)點會高估結(jié)構(gòu)在強震作用下的承載力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種可以模擬出地震作用下焊接空心球節(jié)點反復(fù)經(jīng)歷加載-卸載過程與破壞過程的力學(xué)行為，保證空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安全的診斷地震作用下空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中焊接空心球節(jié)點動態(tài)承載力的方法。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中焊接空心球節(jié)點動態(tài)承載力的診斷方法，它包括以下步驟(1)按下式(1)計算P1,按下式( 計算P2，按下式C3)計算P3，按下式(4)計算 k，按下式(5)計算k1;按下式(6)計算1 ，按下式(7)計算k3，按下式⑶計算1，式中D為球外徑、t為球厚、d為與焊接空心球節(jié)點相配套鋼管外徑，fy為焊接空心球節(jié)點鋼材屈服
強度，fu為焊接空心球節(jié)點鋼材極限強度；
權(quán)利要求
1.空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中焊接空心球節(jié)點動態(tài)承載力的診斷方法，其特征在于它包括以下步驟(1)按下式⑴計算P1,按下式⑵計算P2，按下式(3)計算P3，按下式⑷計算k，按下式(5)計算k1;按下式(6)計算1 ，按下式(7)計算k3，按下式⑶計算1，式中D為球外徑、t為球厚、d為與焊接空心球節(jié)點相配套鋼管外徑，fy為焊接空心球節(jié)點鋼材屈服強度， fu為焊接空心球節(jié)點鋼材極限強度；
全文摘要
本發(fā)明公開了空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中焊接空心球節(jié)點動態(tài)承載力的診斷方法，它包括以下步驟(1)首先建立焊接空心球節(jié)點的力學(xué)診斷模型；(2)根據(jù)給定焊接空心球節(jié)點的球外徑、球厚、與焊接空心球節(jié)點相配套鋼管外徑，焊接空心球節(jié)點鋼材屈服強度fy及極限強度fu，通過步驟(1)中的力學(xué)診斷模型診斷地震作用下空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中給定焊接空心球節(jié)點受力狀況以保證空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安全。采用本方法可以準(zhǔn)確的模擬出地震作用下焊接空心球節(jié)點反復(fù)經(jīng)歷加載-卸載過程與破壞過程的力學(xué)行為，從而診斷出地震作用下空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中焊接空心球節(jié)點受力狀況，為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供可靠的依據(jù)，從而保證空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安全。
文檔編號G01M99/00GK102175474SQ20111000650
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者丁陽, 許文祥, 齊麟 申請人:天津大學(xué)