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網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是大跨度空間結(jié)構(gòu)廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)形式，鑄鋼球節(jié)點是適用于空間結(jié)構(gòu)的一種新型節(jié) 點型式.由于這種節(jié)點整體澆鑄,可免去相貫線切割以及消除重疊焊縫焊接所引起的應(yīng)力集中；同時，鑄鋼 節(jié)點可鑄造成各種形狀，以滿足建筑及結(jié)構(gòu)的需求口⑵.

由于其良好的適用性，鑄鋼節(jié)點正逐漸應(yīng)用于大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，如上海新國際博覽中心、深圳游泳跳 水館、哈爾濱會展中心、廣州會展中心及南京奧林匹克體育中心等.然而，目前我國在這方面的研究很少, 沒有一套成熟的鑄鋼球節(jié)點設(shè)計方法及相關(guān)規(guī)范.在實際荷載作用下,鑄鋼球節(jié)點的應(yīng)力狀況十分復(fù)雜, 有必要對其進行試驗研究⑶.

重慶奧林匹克體育中心體育場網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在許多關(guān)鍵部位均采用鑄鋼球節(jié)點,選取其中受載較大的

號節(jié)點，按最不利的情況下各桿件的內(nèi)力作為節(jié)點荷載進 行實體試驗?節(jié)點的幾何形狀如圖1所示.

該節(jié)點匯交10根桿件,G2, G6, G7, G8, G9和G10桿件 多向交匯，相貫線錯綜復(fù)雜，若采用焊接球節(jié)點，為滿足施 焊構(gòu)造要求，球徑將超過1 m.因此，將G2,G4,G6,G7,G8, G9和G10桿件與球整體鑄造在一起，形成鑄鋼球節(jié)點.

鑄鋼球外徑。=900 mm,G2,G6,G7,G8,G9 和 G10 桿 件伸出部分長度統(tǒng)一定為55。mm.由于鑄鋼球節(jié)點的壁較 厚，為了減輕節(jié)點質(zhì)量、降低造價,其余的G1,G3和G5各 管因直徑900 mm的球可滿足焊接要求，可以將鋼管直接焊 在球體上⑷.

為了提高整個球節(jié)點的強度，在節(jié)點內(nèi)設(shè)置環(huán)形十字 加勁肋板，肋板外徑R =380 mm,內(nèi)徑r = 125 mm,厚度t = 50 mm.

試驗的鑄鋼球節(jié)點具有以下特點：(1)匯交的桿件眾多、形狀復(fù) 雜、規(guī)模大，屬國內(nèi)外罕見的超大型節(jié)點;(2)加載方向復(fù)雜，空間10個 方向同時加載；(3)加載噸位大，球節(jié)點單方向最大荷載達12 MN.

試驗在西南交通大學(xué)結(jié)構(gòu)工程試驗中心進行，通過對既有加力 架加固改造形成封閉式加載框架，最大荷載靠地面反力提供，如圖2 所示.

11加載方案

試驗荷載取設(shè)計荷載的1?2倍.按試驗中施加荷載的方式不同， 加載方式可以分為壓力施加方式和拉力施加方式2類，試驗加載方 式如圖3所示.本試驗實施過程中，桿件壓力通過千斤頂施加，使千 斤頂垂直桿件封頭板和牛腿頂板.由千斤頂一高壓油管一油泵一油 壓傳感器一靜態(tài)電阻應(yīng)變儀組成加載系統(tǒng)，試驗前對加載系統(tǒng)進行標定，以獲得加載噸位與靜態(tài)電阻應(yīng)變 儀的關(guān)系曲線.試驗時,壓力大小通過油泵人為控制，壓力值由靜態(tài)電阻應(yīng)變儀測量.

拉力通過張拉鋼釵線施加,較壓力施加相對復(fù)雜.拉力施加由于受加力架、桿件方位及安裝空間的限 制，根據(jù)具體情況釆用了整束同時張拉和單根循環(huán)張拉2種方式.其中整束張拉的操作方法和壓力施加基 本一致，區(qū)別在于此時千斤頂位于加載框架背側(cè)，需要在框架和牛腿上預(yù)留鋼絞線穿過的孔洞.鋼絞線在 桿件端頭以單孔錨杯和夾片錨固后，引出并集中穿過框架和千斤頂，在千斤頂頂面用群錨錨具錨固，張拉 前再用單根張拉千斤頂又寸所有鋼絞線進行預(yù)緊和調(diào)平.當(dāng)千斤頂對群錨錨頭施加壓力時，鋼絞線被拉緊，