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平板网架结构十字板—焊接空心球连接常幅疲劳性能的试验研究

作　者: 刘勇
导　师: 雷宏刚
学　校: 太原理工大学
专　业: 防灾减灾及防护工程
关键词: 疲劳试验 十字板-球节点 S-N曲线 疲劳计算方法
分类号: TU317
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 14次
引　用: 4次
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内容摘要


网架结构广泛应用于设置悬挂吊车的工业厂房,由于悬挂吊车带来的网架结构疲劳问题备受国内外工程界和学术界的关注,但至今尚未完全解决。疲劳试验是大家公认的最能揭示节点或构件疲劳性能的方法,具有直接性和可靠性的优点。但是,由于疲劳试验周期长、耗资大并且其影响因素众多,使得这项工作在国内外进展比较缓慢。焊接空心球节点网架结构的疲劳关键是节点的疲劳。本文以平板网架结构十字板-球节点为研究对象,设计了用于疲劳试验的焊接空心球节点试件。本文针对KQ-4、KQ-5和KQ-7三种规格共16个十字板—焊接空心球节点疲劳试件,在自行设计的专用加载装置上,平稳、高效地进行了常幅疲劳试验。根据试验结果,初步探清了十字板-球节点疲劳破坏形式及机理;通过将本文获得的16个疲劳试验数据的回归统计分析,得到了十字板-球节点疲劳曲线,即S—N曲线。采用允许应力幅法,建立了平板网架结构中十字板—球节点的常幅疲劳计算方法,并对疲劳试验数据影响较大的一些不确定因素进行了分析。本文的研究成果为《网架结构设计与施工规程》中疲劳设计方法的建立提供了一定的参考。

全文目录


摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-31
  1.1 疲劳试验的重要性  8-9
  1.2 疲劳问题的研究进展  9-14
    1.2.1 疲劳问题研究历史回顾  9-12
    1.2.2 疲劳破坏机理研究评述  12-14
  1.3 疲劳试验的目的及分类  14-16
    1.3.1 疲劳试验的目的  14
    1.3.2 疲劳试验的分类  14-16
  1.4 疲劳试验机的分类  16-18
  1.5 疲劳试验的方法  18-25
  1.6 疲劳试验结果处理方法及标准偏差的确定  25-29
  1.7 本文研究的内容  29-31
第二章 网架结构节点常幅疲劳性能试验研究  31-51
  2.1 网架结构疲劳问题的研究进展  31-36
    2.1.1 网架结构的特点及其在悬挂吊车工业建筑中的应用  31-33
    2.1.2 网架结构疲劳问题研究的必要性  33-35
    2.1.3 网架结构疲劳问题的研究进展  35-36
  2.2 焊接空心球网架结构节点疲劳试验设计  36-51
    2.2.1 网架结构疲劳试验的目的  36-37
    2.2.2 疲劳设计方法概述  37-39
    2.2.3 焊接空心球试件的设计  39-46
    2.2.4 焊接空心球的加荷装置设计  46-50
    2.2.5 AMSLER 疲劳试验机的标定  50-51
第三章 焊接空心球节点网架的疲劳试验数据分析  51-68
  3.1 概述  51
  3.2 常幅疲劳试验及应力参数的确定  51-57
    3.2.1 常幅疲劳试验步骤  51-53
    3.2.2 常幅疲劳试验加载过程中试验装置的调整  53-54
    3.2.3 常幅疲劳试验应力参数的确定  54-55
    3.2.4 常幅疲劳试验试件的破坏形式  55-57
  3.3 常幅试验数据整理分析  57-64
    3.3.1 异常试验数据的取舍  57-58
    3.3.2 本文得到的常幅疲劳试验数据  58-59
    3.3.3 本文得到的常幅疲劳试验数据的回归分析  59-64
  3.4 常幅疲劳设计方法的建立  64-68
    3.4.1 焊接结构常幅疲劳的容许应力幅  64-66
    3.4.2 名义应力幅Δσ常幅疲劳设计方法的建立  66-68
第四章 十字板-球节点疲劳试验影响因素分析  68-78
  4.1 应力集中  68-69
    4.1.1 接头类型的影响  68-69
    4.1.2 焊缝形状的影响  69
  4.2 加载方式  69-70
  4.3 应力循环特征  70-71
  4.4 间歇时间  71
  4.5 加工缺陷安装误差  71-78
    4.5.1 内部缺陷  71-76
    4.5.2 外部缺陷  76
    4.5.3 加工及安装误差  76-78
第五章 结论及建议  78-80
  5.1 结论  78
  5.2 建议  78-80
附录一 十字板-球节点试件常幅疲劳试验情况汇总（ρ=0.115）  80-83
附录二 十字板-球节点试件常幅疲劳试验结果汇总  83-84
参考文献  84-87
致谢  87-88
攻读硕士学位期间发表的论文  88

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算 > 结构试验与检验
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