预应力加固直角突变式钢吊车梁疲劳性能研究

李亮; 毛凌一; 常好诵; 任志宽

doi:10.3724/j.gyjzG26032606

预应力加固直角突变式钢吊车梁疲劳性能研究

doi: 10.3724/j.gyjzG26032606

1. 中冶检测认证有限公司, 北京 100088;
2. 宁波市工业建筑设计研究院有限公司, 浙江宁波 315000;
3. 城市安全发展科技研究院(深圳), 广东深圳 518000;
4. 中国建筑科学研究院有限公司, 北京 100013

基金项目:

国家自然科学基金项目（52078508）。

详细信息

作者简介:
李亮,硕士,高级工程师,主要从事工业建筑检测鉴定与加固技术研究,86499685@qq.com。

通讯作者:
任志宽,博士,工程师,主要从事钢结构疲劳性能评价与性能提升研究,renzhikuan@cabrtech.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2026-03-26
- 网络出版日期: 2026-06-06

Research on the Fatigue Performance of Prestress-Strengthened Right-Angle Abrupt-Section Steel Crane Beams

1. Inspection and Certification Co., Ltd., MCC, Beijing 100088, China;
2. Ningbo Industrial Architectural Design & Research Institute Co., Ltd., Ningbo 315000, China;
3. Science and Technology Institute of Urban Safety Development (Shenzhen), Shenzhen 518000, China;
4. China Academy of Building Research, Beijing 100013, China

摘要

摘要: 通过疲劳试验研究钢吊车梁的失效寿命，并结合有限元分析揭示变截面吊车梁支座处在加固前后的应力及分布变化，同时基于等效结构应力法预测支座处20 mm裂纹萌生时的疲劳寿命。研究结果表明：预应力加固显著降低了关键焊缝的应力水平，最大应力位置及破坏模式保持不变；随着张拉控制值的增加，梁整体失效寿命及支座裂纹萌生寿命均得到显著延长；在125 kN张拉控制值条件下，钢吊车梁整体失效和支座可见裂纹出现的加固效果系数分别达到4.08和4.23，充分说明高预应力水平下加固效果明显。
- 钢吊车梁 /
- 预应力 /
- 等效结构应力法 /
- 疲劳性能提升
Abstract: This study investigated the fatigue life of steel crane beams through fatigue testing and combined finite element analysis to reveal the stress distribution changes at the support of variable-section beams before and after prestress strengthening. In addition， the equivalent structural stress method was employed to predict the fatigue life corresponding to the initiation of 20 mm cracks at the support. The results indicated that prestress strengthening significantly reduced the stress level at critical welds， while the location of maximum stress and the failure mode remained unchanged. With increasing prestress control values， both the overall failure life of the beam and the crack initiation life at the support were significantly extended. Under a prestress control value of 12.5 t， the strengthening effectiveness factors for overall beam failure and visible support cracks reached 4.08 and 4.23， respectively， demonstrating the effectiveness of high-level prestressing.
- steel crane beam /
- prestress /
- equivalent structural stress method /
- fatigue performance enhancement

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