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近年来,高速铁路在我国得到大力发展,H型钢接触网支柱得到广泛使用。H型钢接触网支柱的柱脚刚接,柱顶自由,可视为悬臂构件。悬臂构件与其他构件焊缝连接处存在几何突变,容易发生应力集中,降低结构的疲劳性能。针对焊接接头的疲劳问题,国内现行规范还没有给出详细的设计标准。H型钢悬臂构件连接焊缝的疲劳性能对悬臂构件疲劳寿命起控制作用,本文针对柱脚焊缝的疲劳性能开展了理论分析和数值计算。本文采用热点应力的表面外推法,通过建立数值计算模型,对弯矩荷载作用下、扭矩荷载作用下、弯矩和扭矩共同作用下柱脚焊缝热点应力进行分析并计算疲劳寿命。采用高精度单元,建立包括焊缝的精细有限元模型,确定热点应力位置,并揭示影响热点应力集中系数的主要影响因素。选取翼缘与底板厚度比(t1/t2)、翼缘和腹板厚度比(t1/t3)、腹板厚度(t3)与型钢截面高度(h)作为影响因素,对热点应力集中系数SCFhs进行参数分析,获得热点应力集中系数在对应影响因素变化时的变化规律。分析结果表明:其他条件不变的情况下,弯矩作用下的热点应力集中系数SCFmhs随着(t1/t3)和(t3)的增大而减小,但与(t1/t2)关系不大,h增加可导致SCFhs增大,建议取为1.40;扭矩作用下的热点应力集中系数SCFths随着(t1/t2)和(t3)的增大而减小,但与(t1/t3)关系不大,h增加可导致SCFths增大,建议取为1.20;弯扭共同作用下的热点应力集中系数SCFmths随着(M/T)的增大而增大,建议取1.05 SCFths。最后,采用国际焊接协会IIW推荐的焊接结构疲劳寿命计算方法,进行H型钢悬臂构件连接焊缝的疲劳寿命计算。以国内某高铁H型钢接触网支柱为例,依据热点应力—寿命曲线,计算支柱连接焊缝的疲劳寿命。分析结果表明:其他条件不变的情况下,改变型钢规格,热点位置不发生变化;随着型钢截面的增大,疲劳寿命增加2.19%至13.03%。