產(chǎn)品詳情
鑄鋼節(jié)點(diǎn)形式靈活，受力工作性能安全可靠，越 來(lái)越受到工程界的關(guān)注.近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多重大工 程中都采用了鑄鋼節(jié)點(diǎn)口 取得了良好的技術(shù)經(jīng) 濟(jì)效益.與焊接節(jié)點(diǎn)相比，鑄鋼節(jié)點(diǎn)最大的優(yōu)點(diǎn)在于 疲勞性能的改善⑼.因此，鑄鋼節(jié)點(diǎn)正逐漸應(yīng)用于承 受疲勞載荷的結(jié)構(gòu)，如海洋工程結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和高 聳結(jié)構(gòu)等.它們分別承受波浪疲勞載荷、交通疲勞載 荷和風(fēng)振疲勞載荷.對(duì)于這些結(jié)構(gòu)中的鑄鋼節(jié)點(diǎn)，疲 勞載荷是主要的載荷形式，疲勞破壞是主要的破壞 形式.目前關(guān)于鑄鋼節(jié)點(diǎn)疲勞性能和疲勞計(jì)算方法 的研究還很少，我國(guó)還沒(méi)有鑄鋼節(jié)點(diǎn)抗疲勞設(shè)計(jì)的 相關(guān)規(guī)范.
鑄鋼節(jié)點(diǎn)的疲勞問(wèn)題分為2部分:節(jié)點(diǎn)鑄鋼部 分的疲勞,節(jié)點(diǎn)與管件連接的環(huán)形對(duì)接焊縫的疲勞. 焊縫對(duì)節(jié)點(diǎn)的疲勞行為起控制作用.因此，進(jìn)行焊縫 的疲勞壽命估算，對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的抗疲勞設(shè)計(jì)和壽命 估算具有重要意義.
1焊縫疲勞壽命計(jì)算方法
焊接結(jié)構(gòu)中焊縫的疲勞壽命計(jì)算步驟一般為： ①計(jì)算出構(gòu)件中的名義應(yīng)力時(shí)間歷程或焊縫局部應(yīng) 力時(shí)間歷程,統(tǒng)計(jì)出載荷塊中的各級(jí)應(yīng)力幅水平;② 根據(jù)S—N（應(yīng)力一壽命）曲線(xiàn)計(jì)算各應(yīng)力幅水平下 的疲勞壽命，進(jìn)行無(wú)限壽命校核或有限壽命計(jì)算;③
如用有限壽命計(jì)算，需用線(xiàn)性Miner準(zhǔn)則計(jì)算累積 損傷.由上面的步驟可見(jiàn)，計(jì)算構(gòu)件中的名義應(yīng)力或 焊縫局部應(yīng)力和選取S—N曲線(xiàn)是焊縫疲勞計(jì)算的 關(guān)鍵.目前，根據(jù)應(yīng)力幅的定義不同，焊縫疲勞計(jì)算 方法可分為名義應(yīng)力法和熱點(diǎn)應(yīng)力法.可參考的規(guī) 范有挪威船級(jí)社疲勞設(shè)計(jì)規(guī)范? (DNV),歐洲鋼結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范'⑴(Eurocode 3)等.本文以這2個(gè)規(guī)范 為例，說(shuō)明鑄鋼節(jié)點(diǎn)環(huán)形對(duì)接焊縫的疲勞計(jì)算過(guò)程.
2熱點(diǎn)應(yīng)力幅度的計(jì)算
焊縫的疲勞計(jì)算方法可分為名義應(yīng)力法和熱點(diǎn) 應(yīng)力法.名義應(yīng)力指通過(guò)一般理論(如梁理論)計(jì)算 出的構(gòu)件中的應(yīng)力值.熱點(diǎn)指結(jié)構(gòu)中由于應(yīng)力波動(dòng) 和焊縫幾何形狀引起的可能的裂紋萌生點(diǎn)；熱點(diǎn)應(yīng) 力指熱點(diǎn)表面處的應(yīng)力值，也稱(chēng)作幾何應(yīng)力.在鋼管 結(jié)構(gòu)的整體分析中，當(dāng)把鋼管簡(jiǎn)化為桿單元計(jì)算時(shí), 只可求出構(gòu)件內(nèi)的名義應(yīng)力，只能反映離焊縫區(qū)域 距離較遠(yuǎn)處的應(yīng)力情況.在焊縫附近，由于焊接細(xì) 節(jié)、焊縫形狀等因素，應(yīng)力狀態(tài)則要復(fù)雜得多，熱點(diǎn) 通常發(fā)生在焊趾或焊根附近的極小區(qū)域內(nèi).熱點(diǎn)應(yīng) 力法對(duì)焊縫局部進(jìn)行精細(xì)分析，目前各國(guó)船級(jí)社、國(guó) 際焊接協(xié)會(huì)(iiw)、歐洲空心鋼管結(jié)構(gòu)委員會(huì) (CIDECT)等相關(guān)的規(guī)范中關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì) 均建議采用熱點(diǎn)應(yīng)力法進(jìn)行焊縫疲勞計(jì)算.
對(duì)于管節(jié)點(diǎn)焊縫熱點(diǎn)應(yīng)力的計(jì)算方法有2種： 根據(jù)名義應(yīng)力和應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算熱點(diǎn)應(yīng)力，用精 細(xì)有限元計(jì)算熱點(diǎn)應(yīng)力.
