基于钢节点的几何非完全相似模型误差分析

Error analysis of geometrical non-full-similar models for steel connections

模型试验在结构工程中应用广泛,但目前的结构试验对由模型的几何特性非完全相似所引起的误差缺乏系统的研究。针对钢结构节点进行不同缩尺比例模型的单调加载试验,并利用有限元软件ABAQUS进行模型试验的数值计算模拟,以求获得该误差的具体分布。分析结果表明几何非完全相似会导致结构模型试验在工程应用中产生显著的误差,此误差是一个具有时间和空间变异性的变量,会随着模型设计方法、几何特性非完全相似程度、受力过程发展、区域位置等的不同而变化。材料的规格模数是产生几何非完全相似的主要因素。对梁柱节点进行模型试验设计时,应按梁柱截面惯性矩计算缩尺比例,以梁、柱中轴线作为梁、柱计算长度的起始点,并通过有限元数值计算进行原型与模型的误差分析,为模型试验数据推算到原型结构上的修正提供依据。