其中V是剪力,K是弹性在范围内 的比。在测试期间的测量和观察表明,试样1和4的所有塑性旋度均在梁的内部发展。板的连接区域和柱子保持弹性,如设计预期的一样。
表5列出了每个试样在测试最后的塑性旋度。塑性旋度合格性能的目标级被定在±0.03rad,依AISC钢结构建筑抗震条例而定。所有试样均达到了合格的性能标准。
所有试样均有良好的塑性变形和能量耗散。当负载周期为±1△y时,底部首先屈服,然后随着负载周期逐渐扩散增加。
5.1 试样1和2
试样1和2的变化见图13。在第7和第8个周期以及1△y,最初屈服发生在底缘处。对于所有的受测试的试样,最初的屈服均发生在这个部位,这是由试样底部的弯矩引起的。随着荷载作用的继续,屈服开始沿着RBS底缘传递。从3.5△y开始,发生腹板弯曲并且相邻的底缘开始屈服。屈服开始沿RBS上边缘传递,一些次要的屈服传递到中间的加劲肋。在5△y开始,轴向压力增大到3115KN,一个剧烈的腹板的翘曲产生并伴随着局部弯曲。腹板和翼缘的局部弯曲随着荷载的累次 加载而逐渐明显。这里要说明的是,在滞后回线中,腹板和翼缘的局部弯曲并没附有重要的损坏。
当作用到5.75△y时,在RBS的尾部和衬板连接处,试样1的底缘产生一个裂缝。随着荷载周期的增加到7△y时,裂缝迅速扩大并穿过了整个底缘。一旦底缘完全断裂,腹板将开始断裂。这个断裂首先在RBS的末端出现,然后沿剪切槽的净截面传播,通过加劲肋的中间并通过另一边的加劲肋的净截面。在实验中,试样1的最大作用弯矩是梁的塑性承载力的1.56倍。
在作用到6.5△y时,试样2也在底缘处出现一个裂缝,是在RBS末端与翼板的交接处。随着荷载周期的增加,第15△y时,裂缝缓慢的发展穿过了底缘。试样2的测试到此结束,因为已经到了实验装置加载的极限。
加给试样1和试样2的最大荷载是890KN。从正的象限中看到的弯折是由于施加的变化的轴向拉力导致。力-位移曲线的正斜率证明了这个区域的负载容量并没有减弱。然而,由于腹板和翼缘的局部弯曲的影响,负的区域的负载容量有轻微的削弱。
试样1的照片如图14和图15。由图14可以看到,底缘处发生严重的局部弯曲,并可以看到与底缘相连的腹板部分。弯曲沿展到整个RBS的长度方向。RBS中形成塑性胶,并伴随着梁的腹板和翼缘的大规模的屈服。由图15可见,裂缝由RBS的连接传递到了侧面的翼板。在底缘的一个断裂导致了试样1的最终断裂。这个断裂导致梁几乎失去承载能力。图15还说明了试样1产成了0.05rad的塑性旋度,并且在柱子表面没有疲劳损伤。
5.2 试样3和试样4
试样3和试样4的变化曲线如图16。最初的屈服发生在荷载周期第7到第8周之间,底缘的重要屈服发生在1△y处。随着荷载周期的发展,屈服开始沿RBS的底缘传播。在1.5△y时,腹板弯曲发生并明显伴随着底缘的屈服。屈服开始沿着RBS的顶部传播,一些次要的屈服沿着加劲肋中部传播。在荷载周期到3.5△y时,一个剧烈的腹板翘曲产生并伴随着翼缘的局部弯曲。腹板和翼缘的局部弯曲随着累次加载变得逐渐明显。
当加载到4.5△y时,轴向荷载增大到3115KN,并导致屈服传播到中间横向加强构件。随着荷载周期的增加,腹板和翼缘的局部弯曲变得更加剧烈。对于2个试样,受实验装置的约束测试到此结束。在试样3和试样4中没有破坏产生。然而,在将试样3移动到实验室之外时,却发现在底缘与柱子的焊接处有一个微小的裂缝。
加给试样3和试样4的最大荷载分别是890KN和912KN。试样的负载容量在实验后削弱了20%,这是由腹板和翼缘的局部弯曲引起的。这个慢性的恢复在大概塑性旋度产生0.015到0.02后开始。如图17所示,试样3在正的象限中的负载容量没有减弱(轴向的拉伸作用在梁上),由力-位移的包络图可见。
图18是试样3的测试前的照片。图19是试样4在0.014的位移作用周期后的照片,显示了铰合区域的屈服和局部弯曲。梁的腹板的屈服沿着其整个深度方向。最强的屈服发生在腹板的底部,底缘和中间加劲肋之间。腹板的顶部也发生了屈服,虽然其剧烈程度不如底部。纵向的加劲肋也发生了屈服。柱子的连接板部分没有发生屈服。在接近柱子表面的梁的未经削弱的部分也没有显示发生屈服。最大位移是174mm,最大弯矩发生在RBS中部,为梁的塑性弯矩值的1.51倍。塑性铰的旋度达到了0.032rad(铰接点设置在距离柱子表面0.54d处,其中d是梁的长度)。
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