[发明专利]钢框架梁柱连接节点转角的计算机辅助测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及结构工程钢结构技术领域，尤其是钢框架结构梁柱节点受力性 能的试验研究以及钢框架结构的设计计算。

技术背景

钢框架结构在国内外已经得到了广泛应用，其梁柱节点的弯矩-转角曲线 对框架内力和变形分析计算以及梁柱构件的设计有着重要的影响。由于研究环 境和研究方法的差异，国内外研究者大多采用自己定义的节点转角和测量计算 方法，测量得到的结果不准确或不正确，使得已取得的大量研究成果在其适用 性、可比性上及实用性上存在较大的不足。如何准确的测量钢框架梁柱节点的 变形、采用相应的计算方法获得可靠的节点转角是科学研究及工程实践中亟待 解决的问题。

发明内容

针对现有研究中无法准确测量计算钢框架结构梁柱连接节点转角的问题， 本发明提出了多种测量计算方法，通过量测装置的合理选用与布置，并依照相 应的公式计算节点转角。该方法能够分离出节点转角的各组成成分，可除去柱 子的转角变形，从而能够更准确的获得梁柱连接的节点转角。

1.钢框架梁柱连接节点转角的计算机辅助测量方法，其特征在于，依次含

有以下步骤：

步骤(1)：把第一位移计(1)安装在与钢框架梁的受拉翼缘相邻的节点上， 在所述受拉翼缘受拉的情况下，测量与所述梁受拉翼缘相邻的节点域角点沿所 述梁轴向的位移Δ₁，并输入所连计算机；

步骤(2)：把第二位移计(2)安装在与所述梁受压翼缘相邻的节点上，在 步骤(1)所述的梁受拉翼缘受力情况下，测量与所述梁受压翼缘相邻的节点域 角点沿所述梁轴向的位移Δ₂，并输入所连计算机；

步骤(3)：把第三位移计(3)安装在与所述梁受拉翼缘相对的节点上，在 步骤(1)所述的梁受拉翼缘受力情况下，测量与所述梁受拉翼缘相对的节点域 角点沿所述梁轴向的位移Δ₃， 并输入所连计算机；

步骤(4)：把第四位移计(4)安装在与所述梁受压翼缘相对的节点上，在 步骤(1)所述的梁受拉翼缘受力情况下，测量与所述梁受压翼缘相对的节点域 角点沿所述梁轴向的位移Δ₄，并输入所连计算机；

步骤(5)：把倾角仪安装在节点域所述梁、柱轴线相交处的柱腹板上，在 步骤(1)所述的梁受拉翼缘受力情况下，测量柱的转角，顺时针为正，记为Φ _column，并输入计算机；

步骤(6)：所述计算机按下式计算所述节点域剪切转角Φ_shear：

Φ_shear＝(Δ₁-Δ₂)/(2h)+(Δ₃-Δ₄)/(2h)-Φ_column，h为梁高。

2.钢框架梁柱连接节点转角的计算机辅助测量方法，其特征在于，依次含 有以下步骤：

步骤(1)：初始化钢框架梁柱

把第一位移计(1)安装在梁受拉翼缘中心线与柱轴线的交点处；

把第二位移计(2)安装在梁受压翼缘中心线与所述柱轴线的交点处；

把第三位移计(3)安装在与所述梁相邻的柱翼缘中心线与所述梁轴线的交 点处；

把第四位移计(4)安装在与所述梁相对的柱翼缘中心线与所述梁轴线的交 点处；

步骤(2)：在所述钢框架梁柱受力情况下，计算机从所述第一位移计(1) 输入所述梁受拉翼缘中心线与柱轴线交点处节点域沿所述梁轴向的位移Δ₁，从 所述第二位移计(2)输入所述梁受压翼缘中心线与所述柱轴线交点处节点域沿 所述梁轴向的位移Δ₂，从所述第三位移计(3)输入与所述梁相邻的柱翼缘中心 线与所述梁轴线交点处节点域沿所述柱轴向的位移Δ₃，从所述第四位移计(4) 输入与所述梁相对的柱翼缘中心线与所述梁轴线交点处节点域沿所述柱轴向的 位移Δ₄；

步骤(3)：计算机按下式计算所述节点域剪切转角Φ_shear：

Φ_shear＝(Δ₁-Δ₂)/h-Φ_column，其中：