支座底板直连接型焊接空心半球节点受力性能试验研究及分析

为研究支座底板直连接型焊接空心半球节点在受拉压状态下的力学性能,设计制作了8个试件。通过试验和有限元分析方法,获得了节点的破坏模式、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线。结果表明,受压工况下试件的破坏模式为半球先屈服支管后屈服、支管屈服和半球表面屈服,受拉工况下为半球先屈服后支管与半球相交处半球表面产生裂纹。节点承载力随半球直径、半球壁厚、支管直径及受力工况的不同而改变,受支管壁厚影响较小。在受力过程中,支管分别承受拉压力的节点试件在支管与半球相交区域的测点最先进入屈服状态,其余加载工况下试件最不利位置均为半球顶部。基于对218个有限元模型在受压和受拉工况下的参数化分析,非线性拟合提出了节点极限承载力计算公式,并考虑了加劲肋对节点承载力的影响,给出承载力提高系数。

国家游泳中心子结构模型抗震能力分析

国家游泳中心子结构模型分析结果与试验对比表明,焊接空心球(半球)节点对子结构模型整体刚度有较大贡献,用带刚域的集中塑性铰杆单元建立的分析模型能较好地模拟子结构模型的弹塑性性能.采用该分析模型,分别用能力谱法和弹塑性时程分析法对子结构模型进行罕遇地震反应分析.结果表明,两种方法的计算结果很接近;罕遇地震作用下子结构模型仅少量杆件屈服,整体上处于弹性,具有很强的抗震能力.