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T型焊接方钢管节点滞回性能试验研究
一、绪论
焊接结构是现代工程中的常用构件。在工程实践中，焊接结构不仅具有高效、可靠、灵活等优点，还适合生产线生产和机器加工，因此已经广泛应用于机械、化工、能源等工业领域。对高层建筑、桥梁、船舶、压力容器的建造也有着至关重要的作用。其中，T型焊接方钢管节点广泛应用于桥梁、高层建筑等结构中。
然而，在实际使用过程中，焊接节点总是存在着相当程度的疲劳破坏，这会严重影响结构的安全性和寿命。因此，研究焊接节点的滞回性能显得尤为重要。本文运用试验方法，对T型焊接方钢管节点滞回性能进行了研究，并对实验结果进行了分析和总结。
二、实验设计
2.1试样制作
本次试验选择T型焊接方钢管节点作为试样。试样尺寸为120mm×120mm×6mm，主材采用Q345B钢管，封头板和纵向板均采用Q235B钢板。
在试样的制作过程中，先将Q345B钢管的端面切割成平面，然后将平面焊接在Q235B钢板上，形成方钢管。然后分别在纵向板和封头板上开孔、锯断槽口，并将方钢管焊接在两板上形成T型节点。为了保证试验的可靠性，试样的制作过程需严格遵守相关标准。
2.2试验参数设置
本次试验主要研究焊接节点的滞回性能，因此在实验参数的设置上需要合理搭配。试验参数如下：
载荷类型：正弦波载荷
载荷幅值：0~110kN
载荷频率：5Hz
挠度角度：±0.5°
试验环境：室温（25℃）
振动试验系统：电动伺服振动台
2.3实验步骤
首先，将试样置于电动伺服振动台上，固定好。然后，根据实验参数对试样进行正弦波载荷的加载，观测并记录试样的变形情况。当达到所需载荷幅值时，保持加载不变，并记录试样的滞回曲线。然后，将载荷幅值逐渐向上加大，每次增加10kN左右，直至试样失效。
三、实验结果
3.1滞回曲线图
将实验得到的滞回曲线图绘制出来如图1所示。
（图1滞回曲线图）
由图1可知，焊接节点的滞回曲线随着载荷的增大而加剧，呈现出明显的非线性特征。随着载荷的增大，曲线的圆弧度逐渐减小、拐点数量增多且转折趋于剧烈。总体呈现出稳定运动、无序滞回以及倍频等复杂特征。
3.2转角阻尼比
将实验数据转化为转角阻尼比曲线进行分析，如图2所示。
（图2转角阻尼比曲线）
通过图2的转角阻尼比曲线，可以看出弯曲运动中的各种特点。在小转角时，试样的阻尼比为线性增长，说明此时能够产生良好的耗散能力。但随着转角的增加，阻尼比开始下降，吸收能力减小，且随着挠度的增大，失稳边缘不断下移，这是耗散能力急剧减小的结果。在大挠度反向转向后，阻尼比开始上升，且图像右移，并且在反向的平台右侧的能量耗散明显增加。
四、结论
通过对T型焊接方钢管节点的滞回性能进行试验研究，得到了以下有关结论：
1.焊接节点的滞回曲线随着载荷的增大呈现出明显的非线性特征。
2.在小转角时，试样的阻尼比为线性增长，能够产生良好的耗散能力；但随着转角的增加，阻尼比开始下降，耗散能力减小。
3.在大挠度反向转向后，阻尼比开始上升，在反向的平台右侧的能量耗散明显增加。
本文的研究还有待进一步完善。在今后的研究中，需要加强对T型焊接方钢管节点滞回性能计算方法的探讨、研究基于理论模型的滞回曲线特征；同时对其他焊接节点的滞回性能也进行试验研究，以期对该领域做出更为深入的研究与不断创新。