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惠州鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼結(jié)構(gòu)工程突變高度支座的疲勞計(jì)算?I型結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)力集中系數(shù)一般較低,且離散度較小。因此實(shí)際工程梁端的應(yīng)力集中系數(shù)也要比表中的中值小。第二類構(gòu)造(直角突變)的應(yīng)力集中系數(shù)比第一類大,且直角突變端下翼緣為開(kāi)槽后插入梁腹板,開(kāi)槽端點(diǎn)本身就存在應(yīng)力集中。
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且位于直角突變點(diǎn)處,增加了拐點(diǎn)的應(yīng)力集中程度,這類構(gòu)造細(xì)節(jié)的不利影響在有限元計(jì)算中都沒(méi)有考慮。今天,我們一起來(lái)研究下鋼結(jié)構(gòu)工程突變高度支座的疲勞計(jì)算與計(jì)算參數(shù)。
1、應(yīng)力集中系數(shù)。
在圓弧端報(bào)告簡(jiǎn)化公式中,給出了試驗(yàn)梁端斜截面的主應(yīng)力集中系數(shù)在1.14~1.76之間,在直角端報(bào)告文件中,給出了試驗(yàn)梁的主應(yīng)力集中系數(shù)在1.5~7.0之間,而根據(jù)其附件表的中值計(jì)算,應(yīng)力集中系數(shù)在1.3~4.56之間;根據(jù)可比較的條件和定義的應(yīng)力集中系數(shù)是有限元主應(yīng)力與材料力學(xué)方法主應(yīng)力的比值,對(duì)三種鋼結(jié)構(gòu)工程梁端構(gòu)造進(jìn)行了有限元分析。
2、應(yīng)力幅值設(shè)計(jì)(控制)計(jì)算方法。
為了簡(jiǎn)化鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中的計(jì)算,提出了用材料力學(xué)方法計(jì)算應(yīng)力值與應(yīng)力集中系數(shù)相乘的等效千元計(jì)算方法,并在試驗(yàn)報(bào)告中引入了應(yīng)力幅度計(jì)算式。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017~2017的規(guī)定,在板厚大于25mm的情況下,該公式中仍應(yīng)考慮板厚應(yīng)激系數(shù),使焊接部位的正應(yīng)力幅值增大。
測(cè)試和計(jì)算表明,鋼結(jié)構(gòu)工程突變支座拐點(diǎn)區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜,存在較大的應(yīng)力集中,疲勞強(qiáng)度是由拐點(diǎn)處的主應(yīng)力或換算應(yīng)力控制的。結(jié)果還表明,拐彎應(yīng)力處的應(yīng)力屬于多向應(yīng)力,一般的材料力學(xué)方法無(wú)法精確計(jì)算,而采用有限元法進(jìn)行計(jì)算后,所得的數(shù)據(jù)與試驗(yàn)值基本吻合。