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網殼結構是大跨度空間結構廣泛采用的一種結構形式，鑄鋼球節(jié)點是適用于空間結構的一種新型節(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，以滿足建筑及結構的需求口⑵.

由于其良好的適用性，鑄鋼節(jié)點正逐漸應用于大跨度網殼結構，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)點設計方法及相關規(guī)范.在實際荷載作用下,鑄鋼球節(jié)點的應力狀況十分復雜, 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殼結構在許多關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，相貫線錯綜復雜，若采用焊接球節(jié)點，為滿足施 焊構造要求，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)點內設置環(huán)形十字 加勁肋板，肋板外徑R =380 mm,內徑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 雜、規(guī)模大，屬國內外罕見的超大型節(jié)點;(2)加載方向復雜，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結構工程試驗中心進行，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)電阻應變 儀的關系曲線.試驗時,壓力大小通過油泵人為控制，壓力值由靜態(tài)電阻應變儀測量.

拉力通過張拉鋼釵線施加,較壓力施加相對復雜.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，需要在框架和牛腿上預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緊和調平.當千斤頂對群錨錨頭施加壓力時，鋼絞線被拉緊，