目的探索钢梁在役应力的电磁学测试方法及原理.方法将带有交流线圈的磁芯传感器置于翼缘表面,形成闭合磁路.在钢梁跨中施加集中力的同时,测量1/2和1/3跨径位置感应电动势E和应变ε.结果实验表明:钢梁上翼缘感应电动势随压应力增大而减小,并服从线性规律;下翼缘感应电动势随拉应力增大呈现增幅递减的上升趋势,由二次幂函数表达其变化特征;上下翼缘应力与应变关系均为直线.结论钢梁铁磁材料在翼缘拉伸与压缩两种不同状态下,磁矩偏转对感应电动势变化的影响具有不对称性.
对箱型柱-H型钢梁常规节点进行了低周往复循环加载试验和基于椭球面断裂模型及耦联的椭球面屈服模型的数值模拟和断裂分析。结果显示:箱型柱对梁的强约束,使梁翼缘对接焊缝应力集中严重,裂纹起始于几何突变剧烈的对接焊缝侧边。箱型柱-H型钢梁常规节点呈脆性断裂,节点塑性转角达不到临时指南FEMA要求的0.03rad。以考虑焊接缺陷和焊接残余应力的结构钢椭球面断裂模型为判据,提出了梁翼缘扩大头和长槽孔箱型柱-H型钢梁节点构造,进行了低周往复循环加载试验和数值分析。结果表明:扩大头构造显著减缓了对接焊缝侧边的应力集中程度,长槽孔促使箱型柱-H型钢梁节点在梁削弱截面形成塑性铰。当对接焊缝扩大头和梁翼缘长槽孔构造参数适当时,箱型柱-H型钢梁节点的塑性转角可达到FEMA要求的0.03rad,承载力和常规节点相当。
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