焊接残余应力对加强型节点力学性能影响研究

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1、第!"卷第!期建!筑!钢!结!构!进!展5(06!"7(6!#$!%年#月&'()'*++,-./**012,03,-)./'24/2'*+!8*96#$!%焊接残余应力对加强型节点力学性能影响研究刘!芸&王!燕&王!薇!青岛理工大学土木工程学院"山东青岛!#;;$%%#摘!要!!以翼缘板加强式和盖板加强式两类加强型节点为研究对象"采用E7._.结构分析软件/生死单元0功能模拟了瞬态焊接过程"得到焊接残余应力场的分布"在此基础上"针对有&无考虑焊接残余应力的两种有限元模型"分析了残余应力对节点和荷载?位移滞回性能及脆性断裂特性等影响$研究结果表明"焊接残余应力对盖板加强型节点的脆性断裂影

2、响大于翼缘板加强型节点"盖板加强式节点在梁端对接焊缝的边缘容易发生脆性断裂"在设计和施工时应予以注意并采取相应的防范措施$关键词!!加强型节点'焊接残余应力'脆性断裂'滞回性能中图分类号!CD%-),-**',-)",-)3A(C*4F-(0(),4A0D-,I*'

3、+,/L",-)3A(#;;$%%"HF,-A#`WD_2-%S,-)3A(0,2L2-!!;%64(@!"#$%&'$%!CAR,-)G0A-)*?P0A/*'*,-G('4*3a(,-/A-34(I*'?P0A/*'*,-G('4*3a(,-/A+'*+*A'4F(9a*4/+"9L@*A-+(G9,'/F?3*A/F*0*@*-/(GE7._.+(G/QA'*"/F,+PAP*'+,@20A/*+/'A-+,*-/Q*03,-)P'(4*++A-3)*/+/F*3,+/',92/,(-(G'*+,32A0+/'*++G,*0361A+*3(-A9(I*A-A0L+,+"/F**G

4、G*4/+(G'*+,32A0+/'*++(-a(,-/+"0(A3?3,+P0A4*@*-/FL+/*'*/,49*FAI,('A-39',//0*4'A4R,-)PA//*'-A'*A-A0LK*3A44('3,-)/(/Q(@(3*0+Q,/F('Q,/F(2/Q*03,-)'*+,32A0+/'*++6CF*'*+20/++F(Q/FA/Q*03,-)'*+,32A0+/'*++AGG*4/+/F*4(I*'?P0A/*'*,-G('4*3a(,-/@('*/FA-/F*G0A-)*?P0A/*'*,-G('4*3a(,-/"QF,4F(G/*-0*A3+/(/F*9',//0*

5、G'A4/2'*(G/F*4(I*'?P0A/*'*,-G('4*3a(,-/(-/F*G',-)*+(G/F*9*A@*-392//Q*03"/F*'*G('*",/,+-*4*++A'L/(PAL@('*A//*-/,(-A-3/AR*P'*I*-/,I*@*A+2'*+,-3*+,)-A-3P'A4/,4*+6()*+,%-#%!'*,-G('4*3a(,-/'Q*03,-)'*+,32A0+/'*++'9',//0*G'A4/2'*'FL+/*'*/,49*FAI,('!!美国北岭地震中梁?柱刚性节点的具体破坏形式表构件&压弯构件中考虑残余应力对构件整体稳定的影响$明"刚性节点的

6、脆性破坏有很大一部分发生在梁翼缘与但目前鲜见焊接残余应力对钢框架新型加强型节点力学(!?#)柱翼缘的全熔透对接焊缝以及临近焊缝的热影响区"性能影响的文献报道"本文正是基于以上原因"在考虑了因此梁&柱翼缘对接焊缝是刚性节点较早发生开裂的薄焊接残余应力的基础上"针对翼缘板加强型节点和盖板弱环节$由于施焊过程中"在不均匀温度场作用下不可加强型节点展开了一系列力学性能的对比分析"其中"翼避免地将产生焊接残余应力和变形"焊接残余应力与实缘板加强型节点的梁翼缘与柱翼缘不直接连接"而是通际荷载产生的应力叠加会使节点的应力状态更为复杂并过加强板过渡连接'盖板加强型节点的盖板&梁翼缘及柱引起局部塑性屈服"

7、导致截面内力重分布"我国,钢结构翼缘三者焊接在一起"其具体形式分别如图!&图#所示$(%)设计规范-!N1"$$!=.#$$%#已在轴心受压构件&受弯本文比较了残余应力对节点承载力以及其断裂可能性的收稿日期!#$!#:$":!;"收到修改稿日期!#$!#:$;:#<基金项目!国家自然科学基金#"!$=B!