鋼橋節(jié)點(diǎn)焊接局部疲勞壽命分析.pdf

1、隨著整體節(jié)點(diǎn)正逐漸在大跨度鋼桁架橋設(shè)計(jì)中被采用，在交通荷載作用下焊接局部的疲勞問題日益引起人們的重視。但是由于國內(nèi)對疲勞問題的研究起步較晚，目前我們還缺少有效的手段對其疲勞壽命進(jìn)行分析。本文的研究工作是以香港青馬大橋和小平島開啟橋?yàn)楣こ瘫尘?，結(jié)合國內(nèi)外較為先進(jìn)的理論和手段，對焊接構(gòu)件的疲勞損傷過程、原理和計(jì)算方法進(jìn)行探討，提出了一些切實(shí)有效的分析方法。 本文首先簡單介紹了鋼結(jié)構(gòu)疲勞的基本概念和研究現(xiàn)狀，闡述了疲勞強(qiáng)度的基本理論，

2、包括疲勞計(jì)算中最為常用的S-N曲線、線性Miner準(zhǔn)則。指出了現(xiàn)階段疲勞分析和設(shè)計(jì)中存在的一些缺點(diǎn)和不足。并根據(jù)這些缺點(diǎn)提出以國際上公認(rèn)比較經(jīng)典的鋼橋疲勞設(shè)計(jì)規(guī)范英規(guī)BS5400和一款疲勞分析的專業(yè)軟件fe-safe作為主要分析手段。 其次，本文結(jié)合各國先進(jìn)的規(guī)范和設(shè)計(jì)理念，對影響結(jié)構(gòu)疲勞壽命的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析。由于鋼橋焊接疲勞的特殊性，這些因素對于疲勞壽命的影響各不相同，因此文中重點(diǎn)介紹了英規(guī)BS5400中對于焊接疲勞

3、的相關(guān)規(guī)定，并對規(guī)范中所考慮的各種因素的影響進(jìn)行了較為深入的探討，這些對于我們更好理解和使用英規(guī)BS5400有很好幫助作用。 最后，在青馬大橋和小平島開啟橋的分析和測量基礎(chǔ)上，對桁架節(jié)點(diǎn)局部建立了有限元模型，施加了符合實(shí)際工況的邊界條件和荷載條件，并對焊縫局部的模型建立和單元劃分提出一些新的見解。根據(jù)有限元分析的結(jié)果，應(yīng)用基于BS5400的名義應(yīng)力分析方法和使用fe-safe的熱點(diǎn)應(yīng)力分析法對焊接局部的疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)閲鴥?nèi)