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G.3 钢构件变形能力计算方法


G.3.1 钢构件的弯曲变形能力,应基于材料的标准强度,根据截面的弯矩-曲率(M-  )分析得出,构件塑性铰区转角应按本规范第G.1.2条规定计算。
G.3.2 钢构件变形能力计算中,钢材料应力-应变应采用双线性本构关系模型(图G.2.1),其中,钢材受压容许应变εa应按下列公式计算:

    式中:Rt——圆形截面相对宽厚比;
          RF——矩形截面加劲肋之间钢截面相对宽厚比;
          RR——矩形截面计算相对宽厚比;
          b——加劲肋之间钢截面板宽(mm);
          t——加劲肋之间钢截面板厚(mm);
          v——泊松比;
          kF——弹性屈曲系数,无加劲肋截面kF=4,有加劲肋截面kF=4n2
          n——被纵向加劲肋所分割的区域数。
G.3.3 对矩形截面,钢材受压容许应变εa的确定应符合下列规定。
    1 相对宽厚比应满足下列要求:

    2 相对长细比应满足下式要求:

    式中:λ——相对长细比,应按(G.2.3-3)式计算。
    3 轴向压力应满足下式要求:

    式中:N——轴向压力(N);
          Ny——全截面屈服轴力(N),Ny=fsyA;
          A——截面面积(mm2)。
    4 刚度比应满足下列要求:

    式中:γ——纵向加劲肋和翼缘板的刚度比;
          γ*——根据线性屈曲理论算得的临界刚度比;
          Is——一条纵向加劲肋的截面二次矩(m4),计算轴为纵向加劲肋与板的交界线;
          δ——单根加劲肋的截面面积与被加劲板的面积之比δ=A1/bt;
          α——加劲板的长宽比α=a/b;
          a——加劲板的长度(横隔板或刚性横向加劲肋的间距);
          b——加劲板的宽(腹板或刚性纵向加劲肋的间距);
          t——加劲板的厚度;
          α0——临界长宽比;
          n——被纵向加劲肋所分割的区域数。
G.3.4 对圆形截面,钢材受压容许应变εa的确定宜符合下列规定:
    1 相对宽厚比应满足下式要求:

    式中:Rt——相对宽厚比,应按本规范(G.2.3-2)式计算。
    2 相对长细比应满足下式要求:

    式中:  ——相对长细比,应按本规范(G.2.3-3)式计算。
    3 轴向压力应满足下式要求:

    式中:N——轴向压力(N);
          Ny——全截面屈服轴力(N),Ny=fsyA;
          A——截面面积(mm2)。
G.3.5 钢构件截面弯矩-曲率关系宜采用双线性模型(本规范图G.2.4)。Y点宜取外缘钢管板厚中心处首次达到屈服应变对应的状态点。A点宜取受压侧最外缘钢管板厚中心处达到受压容许应变εa对应的状态点。

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城市轨道交通结构抗震设计规范 GB50909-2014
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