[发明专利]钢框架梁柱端板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端板连接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端板连接节点的变形、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端板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.钢框架梁柱端板连接节点转角的计算机辅助测量方法，其特征在于，依次会有以下步骤：

步骤(1)：把第一位移计(1)安装在与梁受拉翼缘相邻的节点上，在钢框架梁柱受力情况下，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，在所述钢框架梁柱受力相同的情况下，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，在所述钢框架梁柱受力相同的情况下，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，在所述钢框架梁柱受力相同的情况下，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区所述梁、柱轴线相交处的柱腹板上，在所述钢框架受力相同的情况下，测量柱的转角，顺时针为正，记为Φ_column，并输入计算机；

步骤(6)：把第五位移计(5)安装在与端板相邻的所述梁受拉翼缘的端部，在所述钢框架梁柱受力相同的情况下，测量与所述端板相邻的所述梁受拉翼缘端部沿所述梁轴向的位移Δ₅，并输入所连计算机；

步骤(7)：把第六位移计(6)安装在与端板相邻的所述梁受压翼缘的端部，在所述钢框架梁柱受力相同的情况下，测量与所述端板相邻的所述梁受压翼缘端部沿所述梁轴向的位移Δ₆，并输入所连计算机；

步骤(8)：所述计算机按下式计算所述连接的节点转角Φ_joint：

Φ_joint＝Φ-Φ_column，

其中，Φ为所述连接的总节点转角，Φ＝(Δ₅-Δ₆)/h，h为梁高；

进一步，如有需要，所述计算机按下式计算所述连接的节点域剪切转角Φ_shear和连接件变形产生的转角Φ_connection：

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

Φ_connection＝Φ_joint-Φ_shear。

2.钢框架梁柱端板连接节点转角的计算机辅助测量方法，其特点在于，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)安装在所述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；

把第五位移计(5)安装在与端板相邻的所述梁受拉翼缘的端部；

把第六位移计(6)安装在与所述端板相邻的所述梁受压翼缘的端部；