现阶段,我国正处于大规模的基础建设阶段,螺栓球节点网架的发展仍方兴未艾,而工业厂房的螺栓球节点网架常因生产需要,设置悬挂吊车作为起重运输设备。在使用便利的同时,吊车的运行、悬挂吊车的自重和吊重也对网架造成较大的移动荷载,这使得设置悬挂吊车的螺栓球节点网架结构更容易出现疲劳问题。但目前,国内外学者对于这种螺栓球节点网架的疲劳问题报道较少,且主要集中于“抗力”方面,对于“载荷”的研究较少,而疲劳载荷谱是进行网架结构疲劳强度试验和疲劳损伤研究的重要依据。因此本文依据某结构实验室实例,进行了设置悬挂吊车的螺栓球节点网架结构设计,对该网架进行静力分析和不同吊重、不同路线吊车运行时的疲劳性能分析。同时结合太原理工大学钢结构与空间结构研究所的疲劳实验研究成果,进行了连接螺栓的疲劳载荷谱理论编制及其疲劳寿命估算。本文的研究内容、研究方法和研究结果如下:1、依据某结构实验室实例,进行了螺栓球节点网架结构设计,通过MIDAS有限元分析软件完成了静力分析和不同吊重(0.5t、3t、5t、7t、10t)、不同路线吊车运行时的疲劳性能分析,得到了螺栓球节点网架各类杆件连接螺栓的受力规律,通过对应力变化较大的螺栓进行筛选,探究了结构可能发生疲劳破坏的薄弱连接螺栓,即杆件50(短跨方向下弦杆)、杆件62(沿网架长跨方向下弦杆)和杆件262(腹杆);2、结合吊车实际运行情况,对控制螺栓的疲劳载荷谱进行了仿真编制,绘制了相应的频数直方图,结果如下:(1)应力幅范围由大至小依次为:腹杆(0—150mpa)、吊点(0—130mpa)、沿网架短跨方向下弦杆(0—90mpa)、沿网架长跨方向下弦杆(0—50mpa);(2)各杆件的应力循环频数相对集中于:10—30mpa(沿网架短跨方向下弦杆)、0—30mpa(沿网架长跨方向下弦杆)、10—50mpa和60—80mpa(腹杆)、10—40mpa和50—70mpa(吊点),对今后的疲劳试验研究具有一定的参考价值;(3)比较大车和小车的差异发现:较小的应力幅主要由小车运行造成,较大应力幅主要由大车运行造成;3、结合太原理工大学钢结构与空间结构研究所的疲劳实验数据乘幂回归曲线,从吊车吊重、大车的运行线路及小车的运行线路三个角度,探究了以上三个变量对于控制螺栓疲劳损伤的影响,结果如下:(1)对于路线,各个连接螺栓的疲劳损伤大部分来自于大车在线路1和线路2的运行;(2)对于区间,各个连接螺栓的疲劳损伤大部分来自于大车在区间4和区间5的运行;(3)对于吊重,对连接螺栓的疲劳损伤由大至小依次为:7t、10t、5t和3t,偶尔的超载和较小的吊重对疲劳损伤的贡献并不大。4、根据雷宏刚教授在《螺栓球节点网架结构高强螺栓连接疲劳性能的理论与试验研究》中提出的螺栓球节点网架用高强度螺栓的疲劳计算方法,对最易发生疲劳破坏的以下杆件的连接螺栓:短跨方向杆件48、49、50、长跨方向杆件62、腹杆212、257、258、259、260、261、262、312、387、412和吊点5进行了疲劳强度的判断,发现2.2节中设计的连接吊点的腹杆(如257和262)和全部吊点连接螺栓均不满足疲劳强度,对这些连接螺栓进行了针对性优化,并为该网架建成后重点连接螺栓的定向监控提供了一定依据。