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标题: “梁端荷载位移曲线”转换“节点弯矩转角曲线”的讨论！ [打印本页]

作者: amoslong 时间: 2015-8-15 10:29 标题: “梁端荷载位移曲线”转换“节点弯矩转角曲线”的讨论！

无论试验还是有限元对节点分析，直接获取的数据是梁端加载点的荷载与位移，而对节点性能分析的曲线主要为“弯矩转角曲线”已获得节点主要性能包括：初始刚度、屈服弯矩（屈服转角）、极限弯矩（极限转角），由此近一步进行节点的静力及滞回性能分析。然后，对于这种转换不同论文说法不一，越精确分析越麻烦，这里需要采取一种较为折中的办法，本人就所收集的资料进行整理总结，希望同道中人共同讨论!

作者: amoslong 时间: 2015-8-15 17:03

付涛等做的相关研究并没有明确提出此种转换的关系，但从指导的硕士论文中可以看出此种转换关系为：
“节点极限弯矩=梁端极限荷载*悬臂梁端长度；
节点极限转角=梁端极限位移/悬臂梁端长度。”
此种转换关系的优点是计算简便，缺点当然是不够精确，不过如果能够分析问题这种处理方式应该也是可以接受的。

作者: amoslong 时间: 2015-8-16 15:39

宋晓光等的相关研究提出明确的转换关系：
"P是梁端作用的荷载，△是梁端竖向位移，M为节点弯矩，Mc=PL, P为悬臂梁端的坚向荷载，L为悬臂梁段长;Mpb为梁截而的全塑性弯矩，e、ep分别为节点转角和塑性转角，分别按下式计算
e=(△b-vb)/L
ep=e-Mc/Rin
式△b为悬臂梁端的坚向总位移，vb为悬臂梁自身挠度，Rin为节点的初始转动刚度，由单向加载曲线计算而得:Rin=Mc/e"
其与付涛主要区别在于节点转角的转换考虑了悬臂梁自身的挠度，计算更加精准但是相对麻烦，何种情况下可以不考虑“悬臂梁自身挠度”是采取付涛关系的关键点！

作者: jun67 时间: 2015-8-17 16:16

我找了一下，宋晓光的研究在《新型门式刚架混合结构钢梁与钢筋混凝土柱连接节点力学性能研究》这篇论文有介绍。

我截个一个论文的图片上传上来，这个公式与楼上的公式基本相同。

我认为悬臂梁端的刚度要足够大才好，以至于可以忽略其自重和外加荷载产生的变形才可以。

我画了个小图，如图，假如一个理想的刚接梁柱，悬臂梁刚度很小那么随着P的增大，梁的弯曲变形就在不断的增大。

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附件: 刚节点悬臂梁.jpg (2015-8-17 16:20, 25 K) / 下载次数 0
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作者: amoslong 时间: 2015-8-17 18:19

jun67 wrote:
我找了一下，宋晓光的研究在《新型门式刚架混合结构钢梁与钢筋混凝土柱连接节点力学性能研究》这篇论文有介绍。

我截个一个论文的图片上传上来，这个公式与楼上的公式基本相同。

我认为悬臂梁端的刚度要足够大才好，以至 ...

jun67兄：你所说“我认为悬臂梁端的刚度要足够大才好，以至于可以忽略其自重和外加荷载产生的变形才可以。”我觉得表述不过，也是我没有表述清楚，这里我仅就“T型钢连接节点”进行讨论，属于半刚性节点，故悬臂梁端外加荷载引发的节点节点转角与节点弯矩之间的关系应为此类节点性能分析的主要参数。
不过，你这句话倒是让我明白了此种关系主要区别在于是否考虑钢梁自重引起悬臂梁变形对节点转角的影响！

作者: jun67 时间: 2015-8-18 11:23

我觉得这个问题产生的误差应该是理论误差（或者系统误差吧）。这个系统误差是线性的还是非线性的误差呢？如何减小或消除这种误差呢？

找了本叫做《误差理论与数据处理》的书，书上有关于系统误差（或者理论误差）的介绍。书里刚好有个例子，说明测量装置是产生系统误差的原因。

[attach]152734[/attach]

[attach]152735[/attach]
截选了书中处理系统误差的2种方法（修正法、对称法），也许对这个问题的解决有用：
1）修正法

[attach]152736[/attach]
2）对称法

[attach]152737[/attach]
书上的这个杠杆测微仪刚好有个实用专利，相关信息及网址如下：

杠杆齿轮测微仪

杠杆齿轮测微仪属测量仪器，是一种测量精密制件的几何形状和位置误差、或用比较法精测长度的一种指示表。杠杆齿轮测微仪是将被测制件的误差，通过测杆组件（２２）传给短臂杠杆（３），依次再联动扇形齿轮（４）、传动中间轴齿轮（５）、联动扇形齿轮（６）、传动中心轴齿轮（７），使得装在中心轴（７）上的指针（８）按传动比放大倍数转动，在刻度盘（９）上显示被测读数数值。本实用新型结构紧凑，体积小，携带方便，工作可靠，是精测仪的换代产品。

[url]http://industry.wanfangdata.com.cn/yj/Detail/Patent?id=Patent_CN95245336.3

附件: 误差理论与数据处理‘.jpg (2015-8-18 11:23, 44.38 K) / 下载次数 0
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附件: 系统误差.jpg (2015-8-18 11:23, 143.45 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=152735

附件: 修正方法消除系统误差.jpg (2015-8-18 11:32, 194.92 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=152736

附件: 线性系统误差消除法-对称法.jpg (2015-8-18 11:32, 172.28 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=152737

作者: amoslong 时间: 2015-8-18 21:45

jun67 wrote:
我觉得这个问题产生的误差应该是理论误差（或者系统误差吧）。这个系统误差是线性的还是非线性的误差呢？如何减小或消除这种误差呢？

找了本叫做《误差理论与数据处理》的书，书上有关于系统误差（或者理论误差）的介绍。书里刚好 ...

jun67兄：是否考虑悬臂梁自重挠度，应该看这个值为多大，对梁端位移的影响多大？
就我现在所研究的案例：梁端荷载P=126.12KN,悬臂粱长L=1.5m,钢材弹性模量E=2.05*10^5MPa,粱截面惯性矩I=0.5868*10^-4m^4,梁端总位移V=100mm
由悬臂梁挠度v=PL^3/3EI=11.73mm（v/V=0.12,故所占比例较大，不应忽略）
梁端转角E=(V-v)/L=(100-11.73)/1500=0.059rad^-1(如果不考虑悬臂梁挠度则梁端转角E'=100/1500=0.067rad^-1,(E'-E)/E=0.14)故应当考虑悬臂挠度。
通过讨论，笔者打算采用以下公式：
M=PL
E=(V-v)/L

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