钢结构体系应变花数据分析、低周疲劳、受压构件、剪力墙试验加载制度、屈服点定义方法、梁柱节点循环加载制度、层间位移角和节点转角的定.docx

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1、附录A（资料性）应变花数据分析方法A.145。平面三向应变测点如图A.1所示的45平面三向应变测点，张量第一不变量C按式（A.1）计算，张量剪应变R按式（A.2）计算，最大主应变按式（A.3）计算，最小主应变2按式（A.4）计算，工程剪应变y按式（A.5）计算，、最大主应变方向与0轴夹角仇按式（A.6）计算。图A.145平面三向应变测点布置示意图=（o+9o）（Al）=J肉可+,LjfJ（A.2）x=C+R(A.3)2=C-R(A.4)=2R(A.5)tan24=2-590式中：00轴应变片的量测应变值；45-45轴应变片的量测应变值：90-90轴应变片的量测应变值；A.265平面三向应变测点

2、如图A.2所示的60。平面三向应变测点，张量第一不变量。按式（A.7）计算，张量剪应变R按式（A.8）计算，最大主应变幻按式（A.9）计算，最小主应变及按式（A.10）计算，工程剪应变按式（All）计算，、最大主应变方向与0。轴夹角仇按式（A12）计算。图A2 60平面三向应变测点布置示意图C = ()+ Qo +与2。)x=C+R(A.7)(A.8)(A.9)(A.10)=2R(A.1I)tan21 =3(-C)(A.12)式中：|-O0轴应变片的量测应变值；6060轴应变片的量测应变值；2o-120轴应变片的量测应变值;附录B（资料性）材料低周疲劳试验加载制度加载制度I见图B.lo图B.I

3、材料低周疲劳试验加载制度IB.2加载制度H加载制度II见图B.2。图B.2材料低周疲劳试验加载制度II(a)CSlJ先拉,CS12先压(b)CS21先拉循环2次,CS22先压循环2次图B.3材料低周疲劳试验加载制度In附录C(资料性)材料低周疲劳寿命曲线和循环本构模型通过试验得到的离散数据点，按式（C.1）拟合得到试样的疲劳寿命预测曲线（循环次数-应变幅值关系曲线）。券=卷（2NJ+W（2N）C（C.1）式中：一应变幅值；Nf一循环次数；z一疲劳强度系数；b一疲劳强度指数；一疲劳延性系数。C一疲劳延性指数。C.2循环本构模型循环本构模型给出如下两种方式供选择。C.2.1按照以下步骤校准本构模型

4、参数如：a）利用试验数据,得到Chaboche塑性本构模型的关键参数；b）根据各向同性强化模型中，屈服面应力与等效塑性应变之间的关系式得到屈服面应力，根据随动强化模型中的背应力与塑性应变之间的关系得到背应力；c）将计算得到的所有参数输入到有限元软件ABAQUS提供的混合硬化塑性本构模型中开展后续研究分析工作。C.2.2利用经典的速率无关塑性理论建立本构模型。步骤依次包括将总应变率分解为弹性、塑性两部分，用增量胡克定律描述弹性行为，用定义在偏应力空间的VOnMiSeS屈服面描述塑性行为，各向同性和运动硬化规则以及在塑性应变空间中定义的用于硬化停止的记忆面刖。附录D（资料性）受压构件试验测量方法D

5、.1截面尺寸测量构件的截面尺寸可采用游标卡尺测量，构件长度可采用钢卷尺测量，复杂截面构件的几何尺寸可采用三维扫描进行测量。D.2几何缺陷测量试验前应采用拉线法、经纬仪法、三坐标测量机或三维扫描等方法测量构件的初始几何缺陷。D.3加载初偏心测量D31试验前可使用钢尺测量受压构件的加载初偏心，也可基于构件端部截面或中部截面的应变片数据，根据胡克定律反算受压构件的加载初偏心。D32采用应变数据计算时，应确保应变片数据可靠及截面处于弹性范围内，计算加载初偏心时所采用的应变片值不应超过材料屈服应变；当钢材无明显屈服平台时，采用胡克定律进行计算时应考虑非线弹性行为。D.3.3测量受压构件的加载偏心可参考图

6、D.1应变片布置方案。bf图D.1一种受压构件的量测加载偏心的应变片布置图中：h截面高度，单位为亳米（mm）；bf截面宽度，单位为亳米（mm）；4应变片到截面边缘的距离，单位为亳米（mm）。当应变片布置在构件端部截面时，沿截面两个主轴方向上的加载偏心可分别按式（D.I）和（D2）计算；当应变片布置构件中部截面时，还应去除构件中部截面的挠度和初始弯曲几何缺陷值。e=EKx2N（4-24）2Nh(D.2)式中：纵一X主轴方向偏心距，单位为亳米（mm）；的一y主轴方向偏心距，单位为亳米（mm）；构件截面X主轴方向惯性矩，单位为四次方亳米（mn）;Iy构件截面y主轴方向惯性矩，单位为四次方亳米（mm，

7、）；E弹性模量，单位为牛每平方亳米（Nmn）;N轴力，单位为牛（N）OD.4位移测量DAl受压构件的位移计布置方案可参考图D.2o图D.2一种受压构件的位移计布置D.4.2当受压构件的失稳方向不明确时（如圆钢管轴压试件），应在构件的跨中截面的两个主轴方向上布置位移计，并以其位移矢量和计算构件失稳方向的挠度。D.4.3当构件在两个主轴平面均存在初始几何缺陷或加载偏心或构件发生弯扭失稳时，同样应在两个主轴方向上布置位移计。附录E（斐料性）剪力墙试验加载制度E.1加载制度I参考JGJ/T101-2015中4.4.5条规定拟静力试验的加载制度宜采用荷载-变形双控制的方法，并应符合下列规定：a）对无屈服

8、点试体，试体开裂前应采用荷载控制并分级加载，接近开裂荷载前宜减小级差进行加载；试体开裂后应采用变形控制,变形值宜取开裂时试体的最大位移值,并应以该位移值的倍数为级差进行控制加载；b）对有屈服点试体，试体开裂前宜采用荷载控制并分级加载，接近屈服荷载前宜减小级差进行加载;试体屈服后应采用变形控制,变形值宜取屈服时试体的最大位移值,并应以该位移值的倍数为级差进行控制加载；C）施加反复荷载的次数应根据试验目的确定，屈服前每级荷载可反复一次，屈服以后宜反复三次。E.2加载制度H层间位移角控制的加载制度可参考图E.UO 0 5 0 5 0 ， IoO-O-IJ 3- Hw-3.00.25%TO035%-_

9、 350.60%-2.0080%一 .11.00%-0.51.15%- l.0(gl.40%远场（残余=0%）3O循环数b）近场结构加载制度近场（残余=0.4%）(%)定豁弓亘四4循环数a）远场结构加载制度图EJ钢板剪力墙试验加载制度II附录F（资料性）屈服点定义方法一种屈服点定义的简化方法，即最远点法：曲线上距离原点和峰值点连线最远的点为屈服点；如果有多个点，可按照这些点的荷载值取平均，对应到曲线上得到屈服点。具体如图F.I：在构件力-变形曲线上，以原点与峰值点连线的平行线与力-变形曲线的切点为屈服点,且要求平移的距离d值不应过小，当有多个切点时宜取d值最大的点为屈服点，按式（El）计算：(

10、&，%)max d=(F”,DQ=(F,D)(F.1)图F.1屈服点定义方法式中：(。)一构件力-变形曲线上任一点坐标;(Fys,Dys)一由最远点法确定的屈服点坐标；(Fp,Dp)一峰值点坐标，且有0ODpEK附录G(资料性)常用的梁柱节点循环加载制度G.lJGJIOI加载制度预先确定屈服位移Ay,在屈服前由力控制分级加载，每级循环1次；屈服后由位移控制按照Ay、2y.3y递增位移级，每级循环3次。G.2AISC早期加载制度首先记录试件发生明显屈服的位移打,然后按照下列加载制度加载:在0.25Q05名范围内选定峰值位移，进行3次循环加载在0.660.8%范围内选定峰值位移，进行3次循环加载以

11、为为峰值位移，进行3次循环加载以2a为峰值位移，进行3次循环加载以3&为峰值位移，进行3次循环加载以4,为峰值位移，进行2次循环加载后续如果继续试验，则依次继续增加峰值位移。G.3ECCS节点快速加载制度通过单调加载试验确定试件的屈服位移y,然后按照0.25/y、0.5/y、0.75/y、4,位移级各循环1次，之后按照2Jy、44、64位移级各循环3次进行加载。G.4ATC-24加载制度首先记录试件发生明显屈服的位移心，然后按照下列加载制度加载：在0.25为0.5心范围内选定峰值位移，进行3次循环加载在0.6dy0.83y范围内选定峰值位移，进行3次循环加载以为为峰值位移，进行3次循环加载以2

12、6为峰值位移，进行3次循环加载以3%为峰值位移，进行3次循环加载以4为峰值位移，进行3次循环加载后续如果继续试验，则依次按5可、6y为峰值位移、每级3次循环加载。附录H（资料性）梁柱节点试件的层间位移角和节点转角的定义和测量方法H.1层间位移角当梁柱节点试验的截面尺寸与原型框架（或原型框架的大比例尺模型）相同，且梁、柱的支承点或加载点近似为试验荷载条件下原型框架的反弯点时，可按以下方法量测并计算层间位移角仇H.1.1梁端加载的中柱节点和边柱试件层间位移角按下图量测位移并按下式计算：图H.1梁端加载节点试件层间位移角测量方法Zla-2（H.1式中：di、梁端加载位移，单位为mm；1.中柱节点中加

13、载点之间的距离，或边柱节点中加载点到柱轴线的距离，单位为mmoH.1.2柱端加载的中柱节点和边柱试件层间位移角按下图量测位移并按下式计算：(H.2)式中：柱端加载位移，单位为mm；H一一加载点到对侧柱支座的距离，单位为mm。H.1.3梁柱节点试件的屈服层间位移角可依据试件的层剪力Q-层间位移角O的关系曲线（如果为循环加载试验，则依据剪力一层间位移角骨架曲线且应正、负方向分别考虑）按以卜方法确定:基于刚度下降的方法：对层剪力-层间位移角关系曲线上层间位移角不超过O.OO75rad范围内的数据点进行拟合，得到等效刚度K；绘制通过坐标原点、斜率为K的直线a；绘制与层剪力-层间位移角关系曲线相切、斜率

14、为0.1K的直线公记录直线a与直线b的交点对应的层间位移角，即为试件的屈服层间位移角。基于耗能等效的方法：记录层剪力-层间位移角关系曲线上的峰值剪力Qe及其对应的层间位移角优；计算层间位移角&范围内层剪力-层间位移角关系曲线、直线80、直线依我围成图形的面积S；按下式确定屈服层间位移角为。4二2一言（H.3）H.2节点转角节点转角指在节点传递浮矩时，梁轴线和柱轴线之间夹角的改变量，包括连接转角和节点域剪切转角。当连接单元变形很小时，可认为节点转角即为节点域剪切转角。在中柱节点试件中，柱两侧的梁柱节点的节点域剪切转角相同，但连接转角不同。来源：EN1993-1-8节点转角可按以下方法量测。H.2.1仅量测节点域剪切转角WPZ时，可按图H21在节点域范围内选取4个角点A、B、C和D,并采用下列方法之一确定节点域的变形：图H.2.