[发明专利]空间网格结构中焊接空心球节点动态承载力的诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间网格结构，尤其涉及地震作用下空间网格结构中焊接空心球节点力学行为的诊断方法。

背景技术

焊接空心球节点是具有我国特色的空间网格结构节点形式，在我国空间网格结构中得到了广泛的应用。目前对焊接空心球节点的研究主要集中于单调受拉或单调受压时节点极限承载力的测定方法上。我国的《空间网格结构技术规程》(JGJ7-2010)也给出了圆钢管焊接球节点在单调轴力作用下的承载力测定方法，广泛应用于空间网格结构的设计。然而在地震作用下焊接空心球节点反复经历加载-卸载过程，节点在弹性、弹塑性状态间不断变化，受力情况处于十分复杂的动态变化过程中，节点单调受力时拟合的方法便不再适用。目前在结构计算中往往采用刚性连接模拟焊接空心球节点，无论结构承受多大荷载作用同一节点所连接的各杆件端部变形都保持一致。然而焊接空心球节点在一定的受力条件下会发生破坏，节点与杆件端部断开，导致拓扑结构突变，从而引起结构的破坏。简单的采用刚性连接模拟焊接空心球节点会高估结构在强震作用下的承载力。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可以模拟出地震作用下焊接空心球节点反复经历加载-卸载过程与破坏过程的力学行为，保证空间网格结构安全的诊断地震作用下空间网格结构中焊接空心球节点动态承载力的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

空间网格结构中焊接空心球节点动态承载力的诊断方法，它包括以下步骤：

(1)按下式(1)计算P₁，按下式(2)计算P₂，按下式(3)计算P₃，按下式(4)计算k，按下式(5)计算k₁，按下式(6)计算k₂，按下式(7)计算k₃，按下式(8)计算l，式中D为球外径、t为球厚、d为与焊接空心球节点相配套钢管外径，f_y为焊接空心球节点钢材屈服强度，f_u为焊接空心球节点钢材极限强度；

P1=(0.40+15.88tdD2)πtdfy---(1)]]>

P2=(0.02+7.14tdD)πtfy---(2)]]>