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文檔簡介
1、鑄鋼節(jié)點作為一種預(yù)制的整體澆鑄節(jié)點形式,相比于普通的焊接節(jié)點,有著突出的特點,包括較大的節(jié)點設(shè)計自由度,更合理的應(yīng)力分布,以及更方便的施工焊接等。其最大優(yōu)勢在于提升了結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能,因而得到工程領(lǐng)域日漸廣泛的應(yīng)用,特別是在疲勞破壞威脅顯著的海洋工程結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和高聳結(jié)構(gòu)中。
正因為鑄鋼節(jié)點往往需要面對頻繁的疲勞荷載,疲勞破壞也成為了其破壞的一種主要形式。然而目前關(guān)于這方面的深入研究還不多,進(jìn)而能關(guān)注對鑄鋼節(jié)點的疲勞行為起控
2、制作用的環(huán)形對接焊縫的疲勞性能研究就更少了。本文以此為出發(fā)點,研究包含國內(nèi)常用焊縫細(xì)節(jié)的鑄鋼節(jié)點疲勞壽命的評估方法。
本文首先詳絀分析了S-N曲線法中的名義應(yīng)力法和表面外推熱點應(yīng)力法,明確了后者更具有優(yōu)勢,更適合用于焊接結(jié)構(gòu)的疲勞分析。然后介紹了國內(nèi)常用的五種鑄鋼節(jié)點焊縫細(xì)節(jié),并進(jìn)行了有限元建模及分析,確認(rèn)所有焊縫細(xì)節(jié)的應(yīng)力值最大點均位于焊根處。同時,討論了不同細(xì)節(jié)模型的合理長度及局部網(wǎng)格細(xì)化規(guī)律。
基于國際通用的熱
3、點應(yīng)力法和鑄鋼節(jié)點的有限元分析結(jié)果,本文推導(dǎo)了適用于計算焊根熱點應(yīng)力值的表面外推法和直接計算法。通過比較分析,發(fā)現(xiàn)焊趾外推法不能用于計算焊根熱點應(yīng)力。并且表面外推法和直接計算法各有利弊,前者結(jié)果更真實,后者結(jié)果更穩(wěn)定??紤]到焊縫細(xì)節(jié)可能出現(xiàn)的變化,本文還進(jìn)行了相應(yīng)的參數(shù)分析。討論得到在相同邊界條件和加載情況下,所有類型焊縫的焊根熱點應(yīng)力值均隨著鋼管壁厚和構(gòu)件半徑的減小而增加,并且?guī)缀醪浑S著墊板與焊縫間間隙大小的變化而改變。
最
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