连接的非线性特性来自多种因素, 其中一些重要的因素如下:
(1)连接组合材料本身不连续。
(2)连接组合中一些组合件产生局部屈服。这是引起连接非线性特性的主要因素。
(3)连接组合中的孔眼、扣件以及构件之间的承压接触引起应力和应变集中。
(4)连接附近处,梁与柱的翼缘或腹板的局部屈曲。
(5)在外荷载影响下整体的几何变化。
1.3半刚性连接的M-Θ关系模型
1 线性模型[8][9][10][11]
(1)单刚度线性模型:采用初始刚度Rki来代表全部加载范围的连接特性。当弯矩增加超过连接使用极限后,这种模型就不再有效。
(2)双线模型:能够更好地表达连接特性,这种模型在某一转折弯矩处,用一条更平坦的线来取代弯矩一转角线的初斜率。
(3)折线模型:用一组直线段来逼近非线性的M-θ 曲线。该模型优点:使用方便。缺点:不够精确,转折点处 的刚度突变,因此难以用于实践。
2 多项式模型
Frye和Morris[12]建立了多项式模型来计算几种类型连接的特性。M-θ关系用以下奇次方的多项式来表达:
θ=Cl(KM)1 +C2(KM )3 +C3(KM )5
式中.K是取决于连接类型及几何尺寸的标准化参数.Cl,C2和C3是曲线拟合常数。该模型优点:能很好地代表M-θ特性。缺点:在于多项式的性质,在某一范围内它会达到并通过峰值点,用M 一 曲线斜率代表的连接刚度,就可能在M的某些值处变成负的。
3 B样条模型
Jones[13]等用B样条法对连接试验数据作了曲线拟合。在这个模型中,将M-θ试验数据分成许多小组.每一组跨越M 的一个小范围。然后用三次B样曲线拟合每组数据,同时保证交点处各组数据的一阶和二阶导数是连续的。该模型优点:能回避负刚度问题,并能极好地表示非线性的M-θ特性。缺点:在曲线拟合过程中需要大量的数据。
4 幂函数模型
(1)最简单的幂函数模型(二参数模型)[14]其简单的形式如下:
θ=aMb

