鋼橋節(jié)點焊接局部疲勞壽命分析.pdf

1、隨著整體節(jié)點正逐漸在大跨度鋼桁架橋設計中被采用，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為工程背景，結合國內外較為先進的理論和手段，對焊接構件的疲勞損傷過程、原理和計算方法進行探討，提出了一些切實有效的分析方法。 本文首先簡單介紹了鋼結構疲勞的基本概念和研究現狀，闡述了疲勞強度的基本理論，

2、包括疲勞計算中最為常用的S-N曲線、線性Miner準則。指出了現階段疲勞分析和設計中存在的一些缺點和不足。并根據這些缺點提出以國際上公認比較經典的鋼橋疲勞設計規(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，本文結合各國先進的規(guī)范和設計理念，對影響結構疲勞壽命的各種因素進行了詳細的分析。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，因此文中重點介紹了英規(guī)BS5400中對于焊接疲勞

3、的相關規(guī)定，并對規(guī)范中所考慮的各種因素的影響進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上，對桁架節(jié)點局部建立了有限元模型，施加了符合實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。根據有限元分析的結果，應用基于BS5400的名義應力分析方法和使用fe-safe的熱點應力分析法對焊接局部的疲勞壽命進行計算。因為國內