基于测得的竖向位移进行换算,可以获得所有试件的荷载-轴向应变关系曲线(图10-11),其中荷载从500kN开始算起。
1)L形截面试件
当荷载超过2 000kN以后,试件L-300由于端部加载板的刚度不够导致荷载分布不均匀,故其极限荷载较低;L形截面试件在加载的初期刚度差异不大,因此试件初期的轴向刚度与对拉螺栓的纵向间距关系不大。在加载的中期,曲线最明显的特征之一为纵向应变接近6×10-3时,试件开始出现一个较为明显的近似水平段,其原因在于部分对拉螺栓出现断裂,试件的竖向位移发生了突变,该现象在前面几章的矩形柱试验研究中尚未出现过。上述现象一方面表明在钢板-砖砌体组合异形柱中,对拉螺栓对约束的贡献更明显,这是由于截面几何效应导致的钢板横向约束能力降低,加载中后期的横向约束更多地依靠于对拉螺栓;但是,对拉螺栓断裂失效后,试件并没有立即丧失承载能力即具有二次刚度。另一方面,这也说明采用冷弯成型的钢板使得试件角部得到有效加强,试件极限承载力不再受拐角处焊缝质量影响。
2)T形截面试件(www.xing528.com)
T形截面试件在加载初期由于试件的密实度不一致,导致部分试件的荷载-轴向应变关系曲线有点水平偏移,但3根试件在弹性阶段的整体刚度比较接近。T形试件的竖向刚度相对L形试件有所提高。与L形试件相似,T形试件的荷载-轴向应变关系曲线在经历加载的水平段后,同样存在二次刚度,与初期刚度相比数值减小。这是因为局部对拉螺栓断裂之后,试件发生了应力重分布,其承载力又得到了恢复。此外,T形试件相对L形试件有更高的极限荷载。除去试件L-300与T-300-1由于加载板存在问题导致极限荷载偏低外,其余4个试件采用相同直径的对拉螺栓,水平段均在3 000kN左右。由此,可以认为过弱的对拉螺栓限制了试件承载力的增长,与截面形式关系不大。
图10-11 试件荷载-轴向应变关系曲线
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