管桁结构直接焊接节点中，沿节点相贯线，主要存在的焊缝形式有对接焊缝和角焊缝，如图3-1。针对两种焊缝形式，用Q235和Q345钢作母材，由高级焊工焊接得到全熔透T型角焊缝和对接焊缝，如图3-2（a）-（b）。焊接过程严格依据《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）［54］，质量等级为二级。抽取焊缝金属、热影响区钢材和焊前钢材的全比例棒状试样，标准试件尺寸如图3-2（c），抽取的试件大样如图3-2（d）。试件标记如表3-1，加载试件基本力学性能参数如表3-2，由单向拉伸试验获得。

图3—1　管桁结构相贯节点焊缝分布

图3—2　试验标准试件获取示意

表3-1　低周疲劳试验试件编号及取样数量

注：试件编号意义：S表示钢材，W表示焊材，H表示热影响区钢材；A表示母材钢型号为Q235，B表示母材钢型号为Q345。

采用DPL-9010电液伺服疲劳试验机对上述试件进行低周疲劳试验，加载装置如图3-3。通过应变控制，进行拉压循环加载，荷载形式均为对称三角波，等幅循环加载，应变比r＝εmax／εmin＝-1，加载速率为0．5%。为研究加载应变幅对滞回模型的影响，每组试件加载应变幅值取0．2%～0．5%之间的3个值，即对于编号为（1）、（2）、（3）的试件加载应变幅值分别为0．25%、0．35%、0．45%。采用液压伺服驱动技术加载，试验过程由计算机控制，动态应变值通过安装引伸计测量，引伸计标距为25mm，延伸率10%。

表3-2　拉伸试验获得试件力学性能参数(www.daowen.com)

低周疲劳试验主要步骤如下：

（1）安装试件：打开电脑控制台，将试验机联机。随后开启油泵，待温度达30℃时开启循环冷却水泵。进行试件安装，控制试件夹头，适当调整加持位置，使上下夹持端尽量等长伸入夹头，避试件受力不均匀。

（2）安装引伸计：将引伸计安装在试件上，使引伸计标距两端距离试件两端等距，确保引伸计在测量点范围，试验时由引伸计测得材料应变值，同时控制加载应变，当试件裂纹开展到一定程度时，需取下引伸计用位移控制加载，以防试件断裂瞬间破坏引伸计。

（3）设置试验参数：设置试验加载控制应变幅值，加载频率等参数，特别要注意设置系统保护参数，确保不会破坏引伸计。

（4）开始加载记录数据：将荷载、位移、变形清零，点开始按钮开始试验，试验机自动读取记录荷载、位移、变形等试验数据，试验窗口可以观察到起振过程以及循环加载过程的荷载-位移滞回曲线。

（5）试验结束：拆除引伸计后加载到试验疲劳破坏试验结束，停止试验，保存数据，拆除破坏试件。

图3—3　试验装置和仪器