在役螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)M22高強螺栓的疲勞分析與試驗研究.pdf

1、螺栓球節(jié)點網(wǎng)架以其綜合優(yōu)勢在公共建筑、工業(yè)廠房等大跨建筑中得到廣泛應(yīng)用。其中設(shè)置懸掛吊車的螺栓球節(jié)點網(wǎng)架在吊車的隨機交變荷載作用下會產(chǎn)生疲勞問題，有可能發(fā)生疲勞破壞。而在我國相關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)程中對螺栓球節(jié)點網(wǎng)架的疲勞設(shè)計尚為空白，設(shè)計人員無據(jù)可依，極大地限制了螺栓球節(jié)點網(wǎng)架今后的發(fā)展應(yīng)用。
　　本文依托國家自然科學基金項目《在懸掛吊車作用下空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)疲勞問題的深入研究》(51178286，2012-2015)對螺栓球節(jié)點網(wǎng)架中M2

2、2高強螺栓的疲勞性能展開了相關(guān)的理論與試驗研究，主要內(nèi)容總結(jié)如下:
　　1、借助MIDAS軟件對某在役螺栓球節(jié)點網(wǎng)架進行靜力分析與疲勞分析，依據(jù)累積損傷理論估算該網(wǎng)架的疲勞壽命。得出結(jié)論:懸掛吊點處的高強螺栓最容易發(fā)生疲勞破壞，其次為腹桿，再其次為下弦桿。該螺栓球節(jié)點網(wǎng)架在設(shè)計基準期內(nèi)安全。
　　2、利用穩(wěn)定、可靠的疲勞試驗加載裝置和Amsler疲勞試驗機對螺栓球節(jié)點網(wǎng)架中M22高強螺栓的疲勞性能進行驗證性試驗，得到7個常幅

3、疲勞試驗數(shù)據(jù)和2變幅疲勞試驗數(shù)據(jù)，并分析高強螺栓時效硬化對疲勞強度的影響:時效硬化會降低疲勞強度。
　　3、通過對M22高強螺栓疲勞破壞斷口宏觀照片和微觀照片的分析，解釋螺栓球節(jié)點網(wǎng)架中高強螺栓疲勞破壞機理。高強螺栓的疲勞破壞斷口分為:疲勞源區(qū)、疲勞擴展區(qū)、疲勞瞬斷區(qū)。
　　4、利用Abaqus有限元分析軟件分析了高強螺栓的直徑大小、螺紋形式、外露螺紋數(shù)目對于高強螺栓應(yīng)力集中的影響，并自行設(shè)計出應(yīng)力集中系數(shù)最小的螺紋形式。計