(1)刚度退化分析
在位移幅值不变的条件下,结构构件的刚度随反复加载次数的增加而降低的特征称为刚度退化,可采取各级变形下的割线刚度[72-73]K1的变化来表征,指在同级位移多次循环加载的平均荷载与平均位移之比,可按照式(2-3)计算。
式中:Δi——位移幅值,mm;
Pi——同一位移幅值下,第i次循环时对应的力,kN。
试件的割线刚度K1按照上式计算,可以得到割线刚度K1随位移变化的曲线,见图2.26。
由图2.26可知:在试验加载初期,2个试件的刚度均随着位移的增大而退化,试件SPSW-3退化的速度最慢,试件SPSW-1次之,试件SPSW-2刚度退化的速度最快,这是因为试件SPSW-2的内嵌钢板为竖向波形钢板,存在手风琴效应,在水平荷载作用下平面内的压缩刚度几乎为零,其抗侧刚度由约束边缘构件H型钢柱提供。试件SPSW-1在屈服后失稳破坏,试件SPSW-2在屈服后刚度退化的速度减缓,试件SPSW-3的刚度退化速度较为平稳,极限荷载后,试件SPSW-2和试件SPSW-3的刚度退化速度相差不大,其中试件SPSW-3略高。
图2.26 刚度退化曲线
(2)承载力退化分析
承载力退化指结构承载力随加载循环次数的增加而降低的特性,可以用承载力降低系数η表示,指同一位移幅值作用下,最后一次循环的极限荷载值与首次循环的极限荷载值之比,可按照式(2-4)计算。(www.daowen.com)
式中:Pn——同一位移幅值下,最后一次循环所对应的力,kN;
P1——同一位移幅值下,第1次循环所对应的力,kN。
按照式(2-4)计算承载力降低系数η,并绘制承载力降低系数η随位移变化的曲线,如图2.27所示。由图2.27可知:在加载初期,试件SPSW-2和试件SPSW-3的承载力退化系数在0.9以上,试件SPSW-1在达到屈服后发生失稳破坏。与试件SPSW-3相比,试件SPSW-2的承载力退化较早,试件SPSW-3的承载力较为稳定,表现出良好的受力性能。
图2.27 承载力退化曲线
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