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九卅登陆抗疲劳的构造设计

发布者:建铭  发布时间:2019/5/25 7:35:31

 无论是从抗脆断或抗疲劳的角度出发;都要求设 计者选择应力集中程度低的构造方案。应力集中通常出现于结构表面的凹凸处和截剧的突变(包括孔洞造成的截面突变)处。因此在板的饼按中,能采用对接焊缝时就避免采用拼接板加角焊缝的方式。焊才二构件的节点板宜有连续光滑的困弧过渡段,如图2-19a所示,圆弧半径不小于60mm。如果用梯形节点板加此因弧过波段,在《九卅登陆设计规范》附录E中列为5类,而没有圆弧过渡段的矩形节点板则为7类。前者的疲劳强度比后者高30%。如果节点板与构件的连接改为高强度螺栓,则既可免除过渡段加工的麻烦,又可改善疲劳性能。摩擦型高强度螺栓的连接在《规范》附录E中列为2类。比7类高一倍多。但是要注意必须针对引起应力集中的实际原因来采取对策。如图2-19b所示的困弧过渡并不能有效地减小应力集中程度,因为在纵剖面l一l的截面突变处没有设置光滑过渡段,如果按纵剖面剧上虚线所示。将厚度改成渐变,效果会显著得多。应力不均匀亦可由不当的细部构造所致。因2-20所示的梁柱焊接连接,如果在构造上设置了庞线所示的横加劲肋,那么可认为梁冀缘应为是均匀的,来进行疲劳校核。反之,构造上来设置横加劲肋时,由于拄冀缘的变形,平截面假定不再成立,不能把梁翼缘应力看傲是均匀的。这种应力不均匀的情形,设计规范一般都不考虑,应当用可靠的方法(如有限单元法)确定应力分布,以应力峰值确定应力倾来进行疲劳校核。显然,为避免繁重的计算,以设置横加劲肋为好。在梁端板通过螺栓与校翼缘连接的情形,如果螺栓间距较大而端板抗弯刚度不足时,类似问题亦可出现,如没有构造措施纠正这种状况时,梁端截面的疲劳校核应当计及应力集中系数。

尽量避免多条焊缝栩互交汇而导致高残余拉应力的悄形。尤其是三条在空间相互港宜的焊缝交于一点时,将造成三轴拉应力的不利状况。为此,在设计承受疲劳街载的受弯构件时,常将横向加劲肋与构件的受按缘之间保持一段距离。一般取如50 -100(见GB50017第8.5.6条),如果是重级工作做吊车梁,则要求通过对加劲肋端部进行疲劳校核来确定这段距离。对于连接横向支撑处的横向加劲肋,可以把横向加劲肋和受拉冀缘顶紧不焊,且将加劲肋切角,保持腹板与加劲肋50 -100mm不焊。
应力集中不可避免时,尽可能地将其设置于低应力区亦是抗疲劳构造设计的措施之一。采用多层翼缘的变截面焊接梁时,外层翼缘切断处的应力集中总是存在的。在图2?22中,A是理论切断点,按静力计算要求的切断点是B(长度1,按现行CB 50017规范8.4.10条确定)。从疲劳校核的角度看,如果在B点处切断的应力俩不能满足,可以延伸长度1,到C点处切断,如图2-22a所示,使得在C点处的应力幅满足疲劳校核的条件,此举显然要比地大梁截面可取。图2-22b 中,是将焊缝延伸到按静力计算要求的B点后,改用摩擦型商强螺栓来传递层问剪力的方案。摩擦型商强螺栓抗剪连接具有较好的疲劳性能,可大大提高梁的抗疲劳能力。所需螺栓数量以传递翼板全部内力为原则来决定。在施工中,宜先安装高强螺栓,然后施焊纵向角饵缝。这种尽可能由强度计算而不是由疲劳校核来控制构件尺寸的思路应该渗透在结构设计中。
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