大型复杂钢结构球型铰支座的力学性能——轴压荷载下的转动性能

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.180650

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (8): 9-15.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.180650

大型复杂钢结构球型铰支座的力学性能——轴压荷载下的转动性能

石开荣^1,2 潘文智¹ 姜正荣^1,2† 吕俊锋¹ 罗斌³

1．华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640; 2．华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州 510640; 3．东南大学土木工程学院，江苏南京 210096

收稿日期:2019-01-02 修回日期:2019-03-30 出版日期:2019-08-25 发布日期:2019-08-01
通信作者: 姜正荣(1971-)，男，博士，副教授，主要从事高层钢结构、大跨度空间结构研究． E-mail:zhrjiang@scut.edu.cn
作者简介:石开荣(1978-)，男，博士，副教授，主要从事预应力钢结构、大跨度空间结构研究． E-mail:krshi@ scut． edu． cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(11673039);华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放课题(2019ZB27)

Mechanical Behaviors of Large-tonnage Complex Steel Spherical Hinged Support: Rotation Behavior Subjected to Axial Compressive Load

SHI Kairong^1,2 PAN Wenzhi¹ JIANG Zhengrong^1,2 Lü Junfeng¹ LUO Bin³

1． School of Civil Engineering and Transportation，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China; 2． State Key Laboratory of Subtropical Building Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640， Guangdong，China; 3． School of Civil Engineering，Southeast University，Nanjing 210096，Jiangsu，China

Received:2019-01-02 Revised:2019-03-30 Online:2019-08-25 Published:2019-08-01
Contact: 姜正荣(1971-)，男，博士，副教授，主要从事高层钢结构、大跨度空间结构研究． E-mail:zhrjiang@scut.edu.cn
About author:石开荣(1978-)，男，博士，副教授，主要从事预应力钢结构、大跨度空间结构研究． E-mail:krshi@ scut． edu． cn
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(11673039)

摘要/Abstract

摘要： 钢结构球型铰支座具有承载能力高、传力可靠、转动灵活(万向铰)、适应节点大位移大转角需要等优点，但在各种荷载组合作用下，支座节点受力较为复杂，且对整体结构的受力安全有着非常重要的影响．文中以广州白云国际机场扩建工程二号航站楼的大吨位复杂钢结构球型铰支座为例，进行足尺原型试验及有限元模拟分析，研究其在轴压荷载下的转动性能，并根据试验及有限元模拟结果提出了在轴压荷载下的支座转动刚度模型，用于整体结构的精细化分析．结果表明:试验数据与有限元模拟结果基本吻合，应力及变形曲线的发展趋势一致;支座的实测转动力矩小于规范规定值，其转动性能满足规范和设计要求．

关键词: 球型铰支座, 有限元模拟, 转动性能试验, 钢结构

Abstract: The steel spherical hinged support has the advantages of high loading capacity，reliable transfer of loads， flexible rotation with universal hinge，and allowance of large displacement and rotation angle． However，supports are in complex forced states subjected to various load combinations，which leads to the significant influence on inte- gral structural safety． Taking the large-tonnage complex steel spherical hinged support of T2 of Guangzhou Baiyun International Airport for example，the full-scale experiments and finite element simulation analysis were carried out and the rotation behavior of the support subjected to axial compressive load was studied． The rotation stiffness model of support subjected to axial compressive load was proposed for the refinement analysis of integral structure． The results show that the results of experiments and finite element simulations are similar，and the development tendency of stress and deformation of them is coincident． In addition，the actual rotational moment is less than that prescrip- tive by code and the rotation behavior is satisfied for the requirements of code and design．

Key words: spherical hinged support, finite element simulation, rotation behavior test, steel structure

中图分类号:

石开荣潘文智姜正荣吕俊锋罗斌. 大型复杂钢结构球型铰支座的力学性能——轴压荷载下的转动性能[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(8): 9-15.

SHI Kairong PAN Wenzhi JIANG Zhengrong Lü Junfeng LUO Bin . Mechanical Behaviors of Large-tonnage Complex Steel Spherical Hinged Support: Rotation Behavior Subjected to Axial Compressive Load[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2019, 47(8): 9-15.

[1]	康澜洪书涛. Q690D高强钢的疲劳性能试验研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(8): 35-42.
[2]	张晋, 刘得龙, 张强, 等. 正交胶合木墙体耐火极限试验及数值模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(4): 9-19.
[3]	洪晓斌子文江余蓉罗宗强何振威. 大型钢结构无损云检测的可信度融合评估[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(3): 70-77.
[4]	李万润张广隶刘宇飞方钊李爱群杜永峰. Q345B 钢梁柱节点焊接残余应力模拟及试验验证[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(10): 114-123.
[5]	夏琴香李志伟龙晓斌龙川. 空调翅片胀接过程翘曲变形及相关参数研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(2): 33-39.
[6]	周杰陶亚平张建生邵长伟罗艳. 基于MBC工具箱的钩尾框辊锻件多目标优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(11): 61-66.
[7]	张术宽黄培彦赵传宇. CFL 加固受弯钢板中表面裂纹应力强度因子的数值分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(4): 162-168.
[8]	潘多忠魏德敏. 大跨度钢结构分步施工模拟方法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(9): 123-126,137.
[9]	吴春凌叶邦彦. 纳米／超细晶切屑形成机理的有限元研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(8): 78-82.
[10]	李勇许泽川汤勇周宏甫曾志新. 薄壁轴向微沟槽铜管高速旋压成形数值模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(1): 128-133.
[11]	梁基照李傲杨佳. 弯曲载荷下PP／硅藻土复合材料界面应力分布的有限元模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(8): 39-44.
[12]	徐兰英叶邦彦伍强王伟文赖兴余彭锐涛 . 奥氏体不锈钢小孔钻削仿真及试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(10): 120-124.

大型复杂钢结构球型铰支座的力学性能——轴压荷载下的转动性能

Mechanical Behaviors of Large-tonnage Complex Steel Spherical Hinged Support: Rotation Behavior Subjected to Axial Compressive Load

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