一种螺栓滑移对钢结构承载影响的测量方法

摘要

本发明公开了一种螺栓滑移对钢结构承载影响的测量方法，在钢结构承载的有限元计算中，通过测试螺栓滑移参数，根据已有的螺栓滑移模型，计算螺栓滑移载荷变形曲线，修正钢结构材质本构模型，在其应力应变曲线的弹性变形阶段增加应力应变松弛段，将钢结构螺栓滑移造成的局部几何非线性等效为材料非线性，便捷地计算螺栓滑移对钢结构的承载影响。本发明的方法简化了钢结构螺栓滑移计算过程、增强了计算收敛性，提高了计算的效率，计算精度也能得到很好的保证。

主权项

一种螺栓滑移对钢结构承载影响的测量方法，其特征在于，该方法为：1）测试钢结构中螺栓的滑移载荷、间隙滑移量、屈服载荷以及与屈服载荷相对应的变形量；2）将上述滑移载荷、间隙滑移量、屈服载荷以及与屈服载荷相对应的变形量分别代入变形滑移的载荷变形函数和间隙滑移的载荷变形函数，计算螺栓滑移载荷变形曲线；同时计算钢结构中与螺栓连接的杆件的极限荷载和截面面积，以所述极限荷载为最大载荷修正螺栓滑移载荷变形曲线； 3）将修正得到的螺栓滑移载荷变形曲线的载荷项除以与螺栓连接的杆件的截面积得到应力，将螺栓滑移载荷变形曲线的位移项除以与螺栓连接的杆件的长度得到应变，从而得到应力应变曲线，以所述应力应变曲线修正钢结构材料本构模型，得到修正的钢结构材料本构模型；4）将修正的钢结构材料本构模型作为有限元计算软件的输入，得到螺栓滑移时钢结构的应力和位移，将螺栓滑移时钢结构的应力f1和位移s1分别与未考虑螺栓滑移时钢结构的应力f2和位移s2进行比较，若（f1‑f2）/f2＜5%，而(s1‑s2)/s2＞5%，则钢结构变形为螺栓滑移所致，判断钢结构是否存在材质屈服，从而判断钢结构变形的发展趋势；所述步骤3）中，修正钢结构材料本构模型的过程为：将不计螺栓滑移时钢结构材料应力应变曲线的弹性变形阶段的定斜率直线记为Y，考虑螺栓滑移的影响后，钢结构材料应力应变曲线的弹性变形阶段出现了一条斜率为K的直线M，将所述直线M连接到定斜率直线Y上，直线M起始点为由定斜率直线Y所计算的轴向载荷等于滑移载荷点，直线M终止点为由定斜率直线Y所计算的位移等于间隙滑移量点，即得修正后的钢结构材料本构模型；其中K趋近于0。