焊接空心球网架节点的焊接检测和节点试验

焊接空心球节点网架是实际工程中使用最广泛的网架形式，文章简要介绍了结点球，节点杆件的制作检验方法，并结合实例介绍焊接球节点的焊缝超声波探伤方法及主要缺陷种类和产生原因，以及足尺节点试件承载力检验系数的试验方法和结果。     

网架焊接空心球节点破坏机理分析及承载能力试验研究

本文首次应用贴片云纹干涉法、电阻应变仪法和有限元法研究焊接空心球节点，摸清了球面应力应变分布规律，得到了拉力、压力作用下的荷载位移全曲线。按主因素法回归出了受压球节点的承载力计算公式。根据受拉球节点的破坏机理，提出了受拉球节点的破坏模型，用冲剪法得到其承载力计算公式。此外，本文对大直径空心球提高承载力的措施也做了较详细的讨论。     

十字板+圆钢管-焊接空心球节点静力性能理论及试验研究

十字板+圆钢管-焊接空心球节点(简称"板+管-球"节点)作为网架结构设置悬挂吊车常见的吊点形式之一,其应力分布直接关系到节点的静力性能和疲劳性能。基于ABAQUS有限元分析软件针对8种不同规格的"板+管-球"节点进行数值模拟,得到该类节点的应力分布规律和热点应力集中系数;选取代表性节点(BGQ4节点)进行静力试验,同时采用直观分析法探讨9种因素对节点热点应力集中系数的影响,得出其相关的应力集中系数计算公式。研究结果表明:理论分析和试验研究对应的节点应力分布规律基本吻合;十字板和焊接空心球相贯部位板肋自由端焊缝球面焊趾处为最不利位置,即热点所在;热点应力集中系数影响因素中球壁厚、球外径、十字板宽、十字板厚为主要因素,其中空心球壁厚对应力集中的影响最为显著,其余5种因素为次要因素。     

不锈钢焊接空心球网架的研究

首先对不锈钢材料的力学性能、不锈钢钢管的轴压稳定进行了研究,并对不锈钢焊接空心球的制作加工和承载力公式进行了探讨．在此基础上进行了不锈钢网架工程的设计施工,取得了较好的效果．     

焊接空心球节点网架焊缝质量检验的几个问题

对于焊接空心球节点网架中的空心球的焊缝和球与杆的对接焊缝的质量检验要求,在《网架结构设计与施工规定》(JGJ7—80)(以下简称《规定》)中,对前者,未作明确规定;对后者,则要求对“焊接节点     

网架焊接空心球承载力计算公式的研究

本文是从“受拉空心球体与管焊接处的破坏”为基点，进一步研究球体、钢管杆件、焊缝三为一体的极限受力分析；采用极限状态计算理论导出了网架焊接球节点承载力计算公式，与“网架规程”ＪＧＪ７－９１中公式算得的试验值都基本接近。     

焊接球节点网架整体疲劳破坏断口分析

本文通过对焊接空心球节点网架进行疲劳试验所得的断口进行分析,从所用材料性能方面总结了导致焊接球节点发生疲劳破坏的原因,并给出提高工业厂房网架疲劳寿命的方法。     

受压焊接空心球节点高温试验研究

为研究受压焊接空心球节点火灾下的性能,利用高温试验炉,对不同空心球外径和壁厚、钢管外径和壁厚、钢材屈服强度和荷载比的6种受压焊接空心球节点试件进行了高温作用下的试验研究,得到了其在高温下的温度分布、位移特征和破坏形式,并研究了对其极限耐火时间的影响因素;根据欧洲规范,对受压焊接空心球节点高温作用下的性能进行了非线性有限元数值模拟,分析了节点的温度场分布规律和影响因素。通过分析高温作用下节点的位移变化特征,确定了其破坏模式;试验结果和有限元分析结果进行了对比,二者吻合较好。研究结果表明：增大焊接钢管壁厚和降低焊接空心球节点实际承受的荷载可以有效地延长受压焊接空心球节点的极限耐火时间;钢管根部是高温作用下受压焊接空心球节点的薄弱部位。图13表2参9     

焊接空心球节点网架中球节点角焊缝与钢管的等强条件

本文考虑了球节点网架中角焊缝的受力性质、强度条件以及焊缝实际的受力面积，导出了角焊缝与钢管的等强条件，可以认为是现行规程、规范的发展和补充。     

特大型焊接空心球钢网架拼装技术

A380机库是目前世界上面积最大的维修机库,大厅屋盖采用网架结构,门头部分为桁架结构。网架面积大、较高,结合现场条件,决定采用地面拼装、整体提升的施工方法。     

受拉焊接空心球节点火灾高温下的性能分析

基于火灾高温下空间网格结构的性能,本文根据欧洲规范了中高温下的钢材特性和国际标准升温曲线(ISO834),对单轴受拉焊接空心球节点高温下的性能进行了数值模拟,分析了空心球的温度场分布规律和极限耐火时间的影响因素。通过分析高温下空心球的应力和位移变化特征,确定了其破坏模式;结果表明钢管根部和赤道处是其高温下受拉承载力的薄弱环节。     

加肋焊接空心球节点受压承载力参数分析

现行《网壳结构技术规程》在计算带加劲肋的焊接空心球时的承载力公式是由试验回归分析得出的,有关加劲提高系数方面很少有系统的研究。本文采用有限元分析的方法,对直径从300～500mm的加劲空心球,球壁厚、钢管直径、钢管壁厚不同的各种情况下的有限元分析结果与非加劲空心球的结果做一比较,得出受压承载力提高系数并非在任何情况下均为1.4,而是与钢管直径、钢管壁厚等因素有关。最后,以直径为500mm的球为例,分析了不同球壁厚、钢管直径、钢管壁厚对带加劲肋的焊接空心球受压承载力的影响,得出的结论可供实际工程或相关规程修订时参考。     

Post-fire Behavior of Welded Hollow Spherical Joints Subjected to Eccentric Loads

Welded hollow spherical joints are widely used as a connection pattern in space lattice structures. Understanding the post-fire residual behavior of welded hollow spherical joints is crucial for fire damage assessment of the space lattice structures. However, the post-fire behavior of welded hollow spherical joints has not been explored in existing studies. In this paper, experimental and numerical studies were conducted to investigate the residual behavior of eccentrically loaded welded hollow spherical joints after fire exposure. Eccentric compressive tests were performed on five joint specimens after exposure to the ISO-834 standard fire (including both heating and cooling phases), and three highest fire temperatures, i.e., 600, 800, and 1000 °C, were considered. The temperature distributions in the specimens during the heating and cooling process and the related mechanical behavior of the specimens, such as load versus longitudinal displacement and rotation responses, load-bearing capacities, and strain distributions, were obtained and analyzed. Finite element analysis (FEA), including both heat transfer and mechanical analysis, were also developed using the ABAQUS software. Having validated the FE models against the experimental results, a design method was proposed on the basis of parametric studies to predict the residual load-bearing capacity of eccentrically loaded welded hollow spherical joints after fire exposure.     

网架结构超大直径焊接空心球节点破坏机理分析及其承载能力的试验研究

本文首次对超大直径焊接空心球节点进行了系统的理论分析及试验研究。以弹塑性分析为基础,运用非线性有限元方法,揭示了超大直径焊接空心球节点表面的应力、应变及位移的分布规律;按冲剪模型理论建立了超大直径焊接空心球节点在受拉时的承载力计算公式;基于能量法原理建立了受压节点承载能力的理论表达式,得到了其极限载荷的上限理论解。同时本文还对6组超大直径焊接空心球受压节点进行了试验研究,试验结果与理论结果进行了比较,二者符合较好。     

Experimental and Numerical Study on Complex Multi-planar Welded Tubular Joints in Umbrella-Type Space Trusses with Long Overhangs

A test rig with multi-functional purposes was specifically designed and manufactured to study the behavior of multi-planar welded tubular joints subjected to multi-planar concurrent axial loading. An experimental investigation was conducted on full-scale welded tubular joints with each consisting of one chord and eight braces under monotonic loading conditions. Two pairs or four representative specimens (two specimens for each joint type) were tested, in which each pair was reinforced with two kinds of different internal stiffeners at the intersections between the chords using welded rectangular hollow steel sections (RHSSs) and the braces using rolled circular hollow steel sections (CHSSs) and welded RHSSs. The effects of different internal stiffeners at the chord–brace intersection on the load capacity of joints under concurrent multi-planar axial compression/tension are discussed. The test results of joint strengths, failure modes, and load–stress curves are presented. Finite element analyses were performed to verify the experimental results. The study results show that the two different joint types with the internal stiffeners at the chord–brace intersection under axial compression/tension significantly increase the corresponding ultimate strength to far exceed the usual design strength. The load carrying capacity of welded tubular joints decreases with a higher degree of the manufacturing imperfection in individual braces at the tubular joints. Furthermore, the interaction effect of the concurrent axial loading applied at the welded tubular joint on member stress is apparent.     

冲击荷载下焊接空心球节点的动力响应研究

为研究冲击荷载下节点刚度和冲击速度对焊接球节点动力响应的影响,对缩尺节点试件进行不同高度下的冲击试验;采用ANSYS/LS-DYNA软件中的Shell163壳单元模拟焊接球和杆件,采用Solid164实体单元模拟冲击物,建立焊接空心球节点精细化有限元模型.将试验结果和有限元分析结果进行对比,验证有限元模型的有效性.通过改变钢球冲击高度、球节点壁厚和直径,从节点的动应力、动应变、动位移、冲击力以及冲击能量5个方面,对焊接球节点开展动力响应分析.研究结果表明:动力响应随冲击能量的增加而增大;增加焊接球直径相当于削弱了节点的刚度,但削弱幅度不大;增加焊接球壁厚对于提升节点的抗冲击性能有一定作用.     

焊接空心鼓节点的承载力研究

通过对足尺焊接空心鼓节点的试验和非线性有限元弹塑性分析 ,进行了节点的力学性能研究 ;并通过有限元计算 ,对空间受力的鼓节点进行了多参数、多工况计算 ,推导了其承载力计算公式。研究的结果对于推广鼓节点在空间结构中的应用具有一定实际意义     

网架结构疲劳及其疲劳寿命计算

本文首次在应用自制荷重自动记录仪的基础上，总结出二十多种车间吊车随机荷载的统计分布规律。并采用了Ｘ２拟合优度检验法和偏度、峰度检验法对它们进行了假设检验。在动荷载的自动记录中发现了一次起吊可引起多次循环加、卸载的动力作用，应在疲劳寿命计算中加以考虑。本文在大量实验的基础上提出了对焊接节点采用断裂力学的方法和对螺栓球节点应用累积损伤理论估算它们疲劳寿命的计算方法。     

关于焊接接头疲劳寿命试验及计算方法研究

焊接接头的疲劳寿命决定着焊接结构件的工作寿命,是进行结构件疲劳计算的基础数据,焊接结构疲劳寿命值及计算方法直接影响了产品可靠性设计.本文以对接接头为例进行试验研究,同时采用有限元疲劳寿命计算方法进行焊接接头疲劳寿命计算,验证有限元疲劳分析计算在结构件寿命计算的可行性,为结构优化寿命设计提供指导.