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空间网架结构焊接球节点风致多轴高周疲劳分析

刘晖 周飘 陈世超 郭佳凡 瞿伟廉

刘晖, 周飘, 陈世超, 郭佳凡, 瞿伟廉. 空间网架结构焊接球节点风致多轴高周疲劳分析[J]. 工业建筑, 2023, 53(8): 74-81,160. doi: 10.13204/j.gyjzG21032303
引用本文: 刘晖, 周飘, 陈世超, 郭佳凡, 瞿伟廉. 空间网架结构焊接球节点风致多轴高周疲劳分析[J]. 工业建筑, 2023, 53(8): 74-81,160. doi: 10.13204/j.gyjzG21032303
LIU Hui, ZHOU Piao, CHEN Shichao, GUO Jiafan, QU Weilian. Wind-Induced Multiaxial High-Cycle Fatigue Analysis of Welded Spherical Joints of Spatial Grid Structures[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(8): 74-81,160. doi: 10.13204/j.gyjzG21032303
Citation: LIU Hui, ZHOU Piao, CHEN Shichao, GUO Jiafan, QU Weilian. Wind-Induced Multiaxial High-Cycle Fatigue Analysis of Welded Spherical Joints of Spatial Grid Structures[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(8): 74-81,160. doi: 10.13204/j.gyjzG21032303

空间网架结构焊接球节点风致多轴高周疲劳分析

doi: 10.13204/j.gyjzG21032303
基金项目: 

国家自然科学基金重点项目(51438002)。

详细信息
    作者简介:

    刘晖,女,1972年出生,工学博士,教授。电子信箱:drliuh@263.net

Wind-Induced Multiaxial High-Cycle Fatigue Analysis of Welded Spherical Joints of Spatial Grid Structures

  • 摘要: 在风荷载作用下的空间网架结构焊接球节点的疲劳为多轴高周疲劳,为保证结构风致安全,需对其进行风致多轴高周疲劳分析。首先进行焊接件单、多轴高周疲劳试验,获得焊材的基于双参数临界面法的多轴高周疲劳损伤寿命模型;再基于风洞试验数据,对网架结构进行风致响应分析,并采用子结构分析法,建立所分析焊接节点的精细化有限元模型,获得各焊接节点危险点的应力时程和等效应力时程;然后采用雨流计数法获得各个循环的起点和终点,在每个循环中确定原始应力时程并采用搜索方法确定临界面;最后基于焊材多轴高周疲劳损伤寿命模型,根据Miner线性损伤累积准则得到所有循环的累积疲劳损伤值,在此基础上预测出节点发生疲劳损伤的起始寿命。以武汉游泳馆屋顶网架结构为工程背景,对其不同位置节点进行了风致疲劳分析。结果表明:迎风面、背风面和中间节点的疲劳损伤起始寿命都远小于结构的使用寿命。说明焊接节点在结构使用年限内会发生风致疲劳损伤,应当引起工程界的关注和重视。
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  • 收稿日期:  2021-03-23
  • 网络出版日期:  2023-10-17

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