基于结构应变法的高层钢框架梁柱节点焊缝疲劳寿命评估

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:khalista8
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高层钢框架梁柱焊接节点不可避免地因构件加工、焊接施工等因素导致焊缝区域存在大量的初始缺陷,易产生局部应力集中与微观裂纹。在长期随机性风荷载作用下,初始缺陷及裂纹逐渐放大形成可见裂缝,裂缝不断扩展造成节点焊缝发生高周疲劳破坏;在短期突发性的地震荷载作用下,材料直接经历大变形,裂纹迅速扩展,塑性损伤不断累积,节点破坏时往往只经历了几十次循环。鉴于此,发展更加准确地高层钢结构焊接节点寿命预测方法,研究高层钢结构节点焊缝在风和地震作用下可能发生的疲劳破坏模式及断裂机理,具有重要的学术及工程意义。本文将结构应变法应用于高层钢框架梁柱节点焊缝疲劳寿命评估,此方法包含主S-N曲线法(评估高周疲劳问题)以及主E-N曲线法(评估低周疲劳问题),所完成的工作主要有以下几个方面:(1)考虑到梁柱节点在三维框架结构中相较于平面框架受力更加复杂,更能反映实际情况,本文建立了高层钢框架结构多尺度模型与含焊缝及工艺孔的梁柱节点疲劳分析子模型,利用谐波叠加法模拟了脉动风速时程,分析了钢框架结构及节点子模型在风荷载下的动力响应;(2)钢框架梁柱节点焊缝域存在残余应力与残余变形,且在实际工程中很难将其完全消除,本文通过初始应力场的方式考虑残余应力对风致疲劳性能的影响,模拟了梁柱节点子模型焊接温度场及残余应力场,在此基础上,叠加风致应力场,最后基于主S-N曲线法提出一种考虑残余应力影响的高层钢框架梁柱节点焊缝风致疲劳评估方法,对钢框架节点焊缝进行了风致疲劳寿命评估;(3)设计并完成了三种变幅位移加载、两种常幅位移加载以及一种随机位移加载共六个足尺全焊接的梁柱节点焊缝低周疲劳试验,记录并研究不同加载制度下的节点焊缝疲劳裂纹萌生及扩展规律,分析其滞回耗能能力,比较梁柱节点在常幅荷载、变幅荷载及随机荷载作用过程中的疲劳损伤累积程度,研究循环幅值大小(常幅)、不同加载历程(变幅、随机)对节点疲劳损伤的影响;(4)对应疲劳试验,进行了不同加载制度下的有限元数值模拟,利用有限元计算结果结合主E-N曲线法评估了各试件的疲劳寿命,并与试验结果进行对比,论证其有效性。
其他文献
洋葱(Allium cepa L.)属于葱属植物,该植物体内含有大量的生物活性物质。洋葱中的硫醇化合物具有抑菌抗菌的作用。含硫化合物的研究也是当下研究的热点。本论文以红、白洋葱皮为原料,利用正交试验探究洋葱皮发酵产生硫醇化合物的最佳工艺。通过该工艺提取洋葱皮内的抑菌活性物质,利用提取物对真菌和细菌进行抑菌试验,研究了提取物对植物致病菌和食物中的致病菌的潜在抗菌性能。通过植物体侵染试验,研究了当硫色
在设计产业高速发展的今天,以用户为中心的设计思想已成为普遍的设计认知。设计过程中产品原型作为产品最初的形式,可以体现用户的初始需求,但随着消费者认知与审美能力的不断学习提升,对产品的情感需求与审美认知也日趋复杂。因此,在产品设计中需以消费者认知为基础,深入挖掘消费者的心理原型与情感需求,以此进行产品意象造型设计。对于产品设计过程中要素间相互制约与协调的内隐关系,需要探讨构成产品的各设计要素间的耦合
产品形态设计是产品设计中的重要一环,既可以表达产品的功能与结构,又可以体现产品的风格与特征,是产品感性因素最直接的体现方式。企业推出产品时,往往会使本品牌的产品具有一定的关联性,即通过传承本品牌的形态特征基因,形成经久且强有力的视觉冲击。本文针对目前产品设计领域中产品形态设计主要依靠设计师个人经验与灵感这一弊端,构建一种新的设计思路与方法,用于辅助设计师对产品进行形态设计,使产品设计过程更加系统、
本文以水热法制备了ZnO和MoO3纳米线(NWs),并通过熔融共混法将其添加到聚丙烯树脂(PP)中,分别制备了ZnO NWs/PP复合材料和ZnO/MoO3/PP复合材料;将ZnO/MoO3NWs和纳米氢氧化铝(ATH)复配后加入PP中,成功制备了ZnO/MoO3/ATH/PP复合材料。研究了ZnO NWs、ZnO/MoO3NWs和ZnO/MoO3/ATH对PP复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。
随着信息融合理论的不断发展,多目标跟踪(Multi-target tracking,MTT)技术已成功应用到军用和民用等诸多领域,这使得其日益成为学术界讨论的热点。本质上,它是一个对时变动态系统联合决策与估计的过程。在MTT中,根据特定的任务规划来制定合理的控制策略,进而控制传感器以最大限度的获取多目标信息,这在很大程度上可以优化提升复杂现实环境下的多目标整体跟踪估计的水平。Mahler在有限集统
本论文对一株踝节菌属真菌Talaromyces aurantiacus及一株胶孢炭疽菌Collet ot richum gloeosporioides GT-7的化学成分进行研究,通过多种色谱分离手段,从这两种内生真菌的次级代谢产物中共分离纯化得到了17个化合物,通过1H-N MR、13C-N MR、IR、MS、2D-N MR、EC D谱等波谱分析手段,鉴定了这些化合物的结构,其中2个为新化合物,
耐热钢是指在高温条件下具有较高力学性能以及化学稳定性的合金钢,广泛应用于石油化工、火力发电、船舶动力等关系国计民生的关键行业。实际工程应用中,往往通过焊接实现大型完整工件的制备。但在耐热钢的焊接过程中发现:焊接工艺及焊缝成分一致的情况下,焊缝不同位置冲击韧性波动性大、且一些位置的冲击韧性远低于实际工程所要求的最低标准。焊缝金属冲击韧性的提高及稳定性的改善仍是焊缝金属研究领域的一大难题。本课题针对手
随着社会科学技术的蓬勃发展,我国现代化建设地不断前进,物联网技术逐渐步入大众的视线。作为信息化建设发展的产物,物联网技术在互联网的基础之上进行了扩展,将不同空间的物体联系在了一起。“智慧城市”建设地不断深入使土木工程建设与物联网的联系越加紧密。盾构隧道以其掘进速度快、自动化程度高、受气候限制小等优势已广泛应用于地下交通建设。但是在实际的服役过程中,服役环境的复杂性、隧道结构的受力环境多样性往往会使
中心支撑(CBFs)的构造简单明了,抗侧刚度较大,但是很难避免支撑杆件在循环往复的地震中受压屈曲失稳,造成结构的刚度急剧下降,层间位移超过限值,对结构造成极大的破坏。在此基础上,引入防屈曲支撑(BRB)代替普通支撑,用来解决支撑构件的失稳问题,形成特殊中心支撑框架(SCBF)。防屈曲支撑能够在小震作用下,充当普通支撑的作用,为钢框架提供抗侧刚度,在大震作用下,作为结构的第一道防线,因为有外部约束机
在盐渍土地区的基础设施建设、盐渍土改良、核废料的深层地质处理以及垃圾填埋场的工程土障中,均涉及到水力-传热-传质等多物理化学过程的耦合作用,进而多孔介质中水力-传热-传质耦合问题已经成为众多学者的研究热点之一。近年来,很多专家、学者已经对多孔介质中水-热、水-盐耦合做过大量的研究,但针对多孔介质中水-热-盐的多场耦合问题的研究,还存在诸多问题亟待解决。考虑非饱和土中的孔隙被水蒸汽、液态水、干燥气体