鋼結(jié)構(gòu)工程：鋼結(jié)構(gòu)工程突變高度支座的疲勞計算與計算參數(shù)

　　今天，我們一起來研究下鋼結(jié)構(gòu)工程突變高度支座的疲勞計算與計算參數(shù)。

　　1、應(yīng)力幅值設(shè)計(控制)計算方法。

　　測試和計算表明，鋼結(jié)構(gòu)工程突變支座拐點區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜，存在較大的應(yīng)力集中，疲勞強度是由拐點處的主應(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)方法無法精確計算，而采用有限元法進(jìn)行計算后，所得的數(shù)據(jù)與試驗值基本吻合。

　　為了簡化鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中的計算，提出了用材料力學(xué)方法計算應(yīng)力值與應(yīng)力集中系數(shù)相乘的等效千元計算方法，并在試驗報告中引入了應(yīng)力幅度計算式。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(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。

　　2、應(yīng)力集中系數(shù)。

　　在圓弧端報告簡化公式中，給出了試驗梁端斜截面的主應(yīng)力集中系數(shù)在1.14~1.76之間，在直角端報告文件中，給出了試驗梁的主應(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，對三種鋼結(jié)構(gòu)工程梁端構(gòu)造進(jìn)行了有限元分析。

　　總體而言，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槽后插入梁腹板，開槽端點本身就存在應(yīng)力集中，且位于直角突變點處，增加了拐點的應(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算中都沒有考慮。

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