焊接空心球節(jié)點網(wǎng)架結(jié)構(gòu)疲勞載荷譜的理論研究及關(guān)鍵節(jié)點變幅疲勞壽命估算.pdf

1、焊接空心球節(jié)點網(wǎng)架結(jié)構(gòu)其應(yīng)用的廣泛性眾所周知，在懸掛吊車作用下該結(jié)構(gòu)的疲勞問題已成為當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界關(guān)注的熱點之一。而作為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)疲勞研究的關(guān)鍵—疲勞載荷譜的建立和關(guān)鍵節(jié)點的疲勞壽命估算，現(xiàn)行的國家規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)等并未給出相應(yīng)的規(guī)定，致使懸掛吊車在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到一定的限制。本文以某結(jié)構(gòu)實驗室屋頂改造工程為研究對象，采用3D3S和MIDAS設(shè)計軟件對屋蓋鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計；基于有限元分析軟件ABAQUS對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在懸掛吊車移

2、動載荷作用下進(jìn)行了不同吊重、不同工況下的數(shù)值模擬。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用設(shè)計軟件3D3S和MIDAS完成了屋蓋焊接空心球節(jié)點平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；⑵采用單元生死技術(shù)，模擬了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在懸掛吊車作用下，五種不同吊重（3t、5t、7t、10t、12t）、七種不同工況（小車靜止于線路3、線路2、線路1；行車制動；小車制動于線路3、線路2、線路1）共35種情況下的理論分析；得出了在單次循環(huán)載荷作用下，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)同一下弦節(jié)點處不同位

3、置桿件的受力規(guī)律（腹桿≥下弦）和關(guān)鍵節(jié)點的最不利位置（下弦節(jié)點編號—5、13）；針對關(guān)鍵節(jié)點5和13，分別建立各自對應(yīng)在一次循環(huán)載荷作用下的應(yīng)力譜，并基于工況組合形成對應(yīng)的年應(yīng)力譜；⑶基于雨流計數(shù)法，得到了關(guān)鍵節(jié)點—5、13的理論疲勞應(yīng)力譜，并提出了相應(yīng)的理論疲勞載荷譜編制公式；⑷基于線性累積損傷理論—Miner理論和修正Miner理論，并結(jié)合已有試驗研究成果—“鋼管-焊接空心球”節(jié)點的S-N曲線和上述分析所得的理論疲勞應(yīng)力譜，對網(wǎng)架結(jié)