结构钢在应力三轴空间的宏观韧-脆断机理及梁柱连接抗断设防

在洛杉矶和阪神地震中，按规范设计的钢框架梁柱连接发生了大量脆断，显示出人们对结构钢断裂机理认识不足及对断裂预防困惑的现状。国内新修订的钢结构设计规范虽然为此增加了提高结构抗脆断能力的构造建议，但对结构钢断裂防治仍没有量化的设计方法。结构钢宏观韧-脆断机理及梁柱连接抗断设防已成为钢结构中亟待解决的突出问题。.本项目基于损伤力学和断裂力学对结构钢屈服和断裂解释的力学原理，通过对常温下结构钢刻痕杆刻痕根部及开孔板孔边断裂应力场的数值模拟，剖析结构钢在应力三轴空间的宏观韧-脆断机理，外推分析低温下结构钢屈服和断裂模式。根据数值预测进行结构钢刻痕杆、开孔板、裂纹板和双向拉伸板的常低温断裂试验。汇总数值模拟和试验结果，提出常低温下结构钢宏观韧-脆断准则及抗断设防理论。.运用建议的结构钢断裂准则对梁柱连接进行数值预测，根据预测结果进行验证性试验，提出能显著提高梁柱连接延性的新节点构造和抗断设计公式。