基于四点弯曲力学模型的半刚性节点弹性转动刚度研究

半刚性节点的弹性转动刚度对单层网壳整体稳定承载力分析的准确性至关重要。四点弯曲试验是广泛应用于获取半刚性节点力学性能的测试方法,但存在转角测量误差较大的缺陷。本文首先利用能量法原理和挠曲线微分方程,推导出基于四点弯曲力学模型的半刚性节点转角和位移关系的理论公式,进而得到半刚性节点弹性转动刚度公式;随后,利用理论公式将四点弯曲试验测得的荷载-位移曲线转化为节点弯矩-转角曲线(即公式曲线),并与试验直接测得的节点弯矩-转角曲线(即试验曲线)进行对比。结果表明,本文提出的理论公式能够准确的根据荷载-位移曲线计算出弯矩-转角曲线,用位移测量替代转角测量,从而准确计算半刚性节点的弹性转动刚度值,为单层网壳稳定承载力分析时考虑节点的弹性转动刚度提供了依据。