铸钢节点环形对接焊缝热点应力分析

铸钢节点的壁厚大于连接杆件,两者连接时壁厚方向存在几何形状的突变,引起焊缝附近的应力集中,降低其疲劳性能。目前现行规程或标准针对铸钢节点与主体结构连接处焊缝的疲劳问题没有明确的设计规定。本文选取两种焊接构造,采用热点应力的表面线性外推法对环形对接焊缝进行轴力作用下的疲劳性能有限元分析。同时选取结构杆件的壁厚t、径厚比d/t 以及铸钢与普通杆件的壁厚比T/t 作为热点应力的影响因素进行参数分析。分析结果表明：热点应力与厚度t关系不大,随着ln(d/t)的增大热点应力呈线性增加;随着T/t的增加,热点应力先增大后减小;ln(σ/(T/t))随着T/t的增加呈线性减小。     

不同焊接构造的铸钢节点环形对接焊缝的热点应力分析

铸钢节点与主体构件的环形对接焊缝处存在材料差异、几何差异和焊接残余应力,因此环形对接焊缝是铸钢节点疲劳破坏的重要研究对象。目前,国内对铸钢节点焊缝疲劳问题的研究比较缺乏,传统名义应力方法并不适用于铸钢节点。采用热点应力方法对铸钢节点环形对接焊缝的疲劳问题进行探究,比较4种热点应力外推方法的计算结果。为减小铸钢节点与主体构件不等壁厚对接焊缝产生的应力集中对疲劳性能的影响,分析对比了3种不同的焊接构造,并分别研究在壁厚t、径厚比d/t、壁厚比T/t三种参数影响下的热点应力变化规律。     

铸钢节点环形对接焊缝的疲劳寿命估算与细节设计

铸钢节点环形对接焊缝的疲劳问题是铸钢节点疲劳问题的关键,对节点的疲劳寿命起控制作用。为研究铸钢节点环形对接焊缝的疲劳寿命估算方法和细节设计,将热点应力法用在铸钢节点环形对接焊缝的疲劳寿命估算中,并研究节点精细有限元的建模、热点位置、热点应力寿命曲线的选取。以杭州湾跨海大桥海中平台观光塔铸钢节点为例,对环形对接焊缝设计了双边焊、带套筒的单边焊、带垫块的单边焊和不带垫块的单边焊4种焊缝细节,计算等幅波浪载荷下各种焊缝的疲劳寿命,并进行比较分析,可为工程中铸钢节点环形对接焊缝的疲劳强度计算和细节设计提供参考。     

铸钢节点对接焊缝有效缺口应力分析

为了研究铸钢节点对接焊缝的疲劳性能和寿命评估方法,对一种常用的铸钢热轧钢对接焊缝试件进行了疲劳试验研究,得到了刚度、位移与疲劳寿命阶段之间的关系。根据疲劳试验现象和断面的电镜扫描结果,提出了该类试件的疲劳失效机理。此外,采用有效缺口应力法预测了铸钢节点对接焊缝的疲劳寿命,并在考虑了平均应力和焊接残余应力的前提下,提出了改进的有效缺口应力法,分别将预测结果与实测疲劳寿命进行了对比。研究结果表明:铸钢节点对接焊缝的疲劳过程可分为稳定阶段和断裂阶段。稳定阶段占总寿命比例≥80%,断裂阶段≤20%。有效缺口应力法能在一定程度预测疲劳寿命的变化趋势,但结果偏危险,改进的有效缺口应力法能提供较安全的预测结果。     

不等厚钢板对接焊缝焊接残余应力研究

为研究钢结构桥梁中不等厚钢板对接焊缝焊接残余应力的大小及分布规律,文中采用ABAQUS模拟软件,建立了16 mm厚与24 mm厚Q345qD钢板对接多层焊三维有限元模型,通过顺序耦合的方法对焊接过程进行了模拟,并将模拟得到的应力场结果与盲孔法试验结果进行对比验证。结果表明沿垂直于焊缝路径上,纵向残余应力在远离热影响区表现为压应力,而在热影响区表现为拉应力,较薄钢板一侧的纵向残余应力略小于较厚钢板一侧的残余应力。横向残余应力一致表现为拉应力,其分布规律具有明显的不对称性。在平行于焊缝路径上,纵向残余应力变化明显,呈现为拉-压交替的分布形式,横向残余应力在焊缝两端表现为压应力,且向试件中心逐渐过渡为拉应力。     

某钢结构铸钢节点有限元分析

铸钢节点有着诸多的优越性,对其安全性的研究是关注的话题之一。利用有限元软件AN-SYS10.0对某工程中铸钢节点工作时的受力状态进行分析,结果表明:板件不连续及杆件相交处是所分析节点的薄弱区域,应用时应予以加强处理;该节点在设计荷载下应力均较小,能够满足设计要求。     

某车站雨棚铸钢节点有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式目前已经广泛应用于大跨空间结构中,利用ABAQUS分析软件,对某车站雨棚铸钢节点进行有限元分析,模拟出该节点的实际工作状况,得到节点在设计荷载作用下的应力大小及其分布规律。分析结果表明:本工程铸钢节点在设计荷载作用下处于弹性状态,可以满足设计要求。同时也为铸钢节点的进一步研究和分析提供依据。     

重庆江北国际机场新建航站楼铸钢节点有限元分析

重庆江北国际机场新建航站楼节点设计选用了部分大型铸钢件。本文对该航站楼主、次桁架和柱脚大型铸钢节点进行了有限元软件建模和分析,还模拟了带缺陷工作的铸钢节点的应力状态,并对这些节点的承载安全性做出肯定评价。     

浅析大型铸钢节点与普通钢材对接焊接技术

随着现代社会空间结构的进一步扩展,对于大型铸造技术的需求也就进一步提高,目前大型铸铜节点工艺在我国已经得到越来越广泛的应用,因此本文就铸钢节点与普通钢材焊接工艺为研究对象,对铸钢节点类型进行概括,并对其进行详细的分类研究,并对其提出合理的设计方案和技术要点。     

铸钢节点有限元计算分析方法

本分析报告采用国际大型通用有限元软件ABAQUS对节点进行有限元受力分析,重点关注铸钢节点的应力状态、变形状态以及弹塑性。     

对接焊缝构造形式对高强钢梁柱节点断裂性能的影响

为研究对接焊缝构造形式对Q460高强钢梁柱节点断裂性能的影响,设计了4种不同构造形式的对接焊缝节点试件进行加载试验,采用拉卸循环加载方式,研究其承载能力、变形能力、破坏形态等性能,对比分析不同焊缝构造形式节点试件的断裂性能,对衬板双边焊缝构造形式节点试件进行了深入研究,分析了衬板双边焊缝间距对节点断裂性能的影响。结果表明:梁柱翼缘对接焊缝不同构造形式对试件断裂性能有一定影响,衬板采用双边焊缝构造形式可加强焊缝区域的强度,避免焊缝及热影响区发生断裂破坏,使试件破坏区域外移至母材区,试件的抗断裂能力较强;衬板采用双边焊缝的构造形式对试件的承载能力影响较小,对试件的变形能力影响较大,承载力及变形较衬板采用单边焊缝分别提高了3.3%,31.9%;增大衬板双边焊缝间距有利于加强焊缝区域强度,建议在构造允许的前提下,适当增大衬板宽度,降低焊缝发生开裂破坏的可能性。     

非贯通式铸钢节点应力分析和设计原则

针对应用于空间结构的铸钢节点形式和特点 ,比较了贯通式和非贯通式节点的力学性能 ,结果表明非贯通式节点具有较好的力学性能。提出铸钢节点设计原则和保证强度可靠的标准节点构造确定流程 ,并以非贯通式十字型铸钢节点为例加以说明。     

高强度钢焊接节点残余应力对应力集中系数的影响

对一系列由屈服应力为690MPa的高强度钢板焊接而成的T型和Y型节点试件进行研究。节点焊接方式为电弧焊(SMAW)。两组试件分别采用不同的焊接工艺:一组试件在常温状态进行焊接,另一组将试件预热至100℃再进行焊接。研究两组试件靠近焊趾处的残余应力。首先,采用钻孔法研究节点的残余应力分布及变化;然后,采用ABAQUS有限元软件进行热应力耦合分析以研究节点的残余应力分布;最后,评估节点处残余应力对应力集中系数的影响。结合残余应力影响给出评估应力集中系数的新参数。     

滑履磨机环焊缝焊接残余应力测试试验研究

为了了解滑履磨机焊缝残余应力的大小和分布规律,该文应用盲孔法对中材建设有限公司生产的某型号磨机的圆平板与圆筒体之间的环焊缝及其近缝区的表面残余应力进行了现场测试。通过对测试数据的分析和整理,得到了退火前和退火后测点位置的表面残余应力的分布情况,为生产实际和进一步总结焊接结构的余应力分布规律提供了基础。     

对接套筒丝扣节点轴向受力性能分析

为提高中小跨度网格结构的装配化水平,提出了一种工厂预制、施工方便、可反复拆卸、承载能力可靠的新型套筒丝扣节点。利用对接套筒节点单元分析了节点受力特性以验证其可行性。根据对接套筒丝扣节点的对称性,通过ANSYS建立1/8三维对称实体有限元模型,分析了钢管壁厚、套筒壁厚、丝扣螺距及数量等参数间的定量关系以及对节点轴向拉、压力学性能的影响。在此基础上,最终确定了套筒丝扣节点构造及几何参数。为验证数值模拟方法的合理性,利用试验测试了轴向拉力、压力作用下节点的力学性能,结果表明理论分析数据与试验结果吻合较好。     

不承载角焊缝节点应力集中系数有限元分析

通过有限元方法对两种不承载角焊缝节点的应力集中系数K_T与焊缝高度h_f、焊趾曲率半径r、附加板厚度t_1/受力板厚度t_2及附加板长度H/受力板长度L之间的关系进行了研究分析,得出了求解两种焊缝节点应力集中系数的近似公式。     

不锈钢构件截面的残余应力分析

对碳钢结构截面的残余应力的大小及分布的研究已经比较成熟,但是对不锈钢截面的残余应力研究却还很少见。不锈钢与碳钢有着不同的材料应力-应变特性和热性能,它们都影响着残余应力的形成。这意味着已确定的碳钢残余应力模型可能并不适合不锈钢。随着不锈钢的应用日益增多,对其残余应力的研究显得尤为重要。     

空间结构铸钢节点的应用研究进展

铸钢节点以其独特的优势在工程中得到了广泛应用,国内外很多重大工程在关键部位均采用了此类节点。结合近年来国内外的研究进展,从应力分布特点、构造细部、疲劳和刚度等方面总结了铸钢节点的应用研究现状,并对铸钢节点的相关方面进行了分析讨论,指出铸钢节点在发展过程中的难点与问题。最后,对铸钢节点有待解决的问题给出建议并对其未来需要研究的方向进行展望。     

大型钢结构铸钢节点安装施工技术

桐庐励骏酒店42层钢结构项目,通过应用先进的软件计算构件重心、合理设置吊耳、精巧的吊装技术、科学的焊接工艺,保证了钢结构铸钢节点的施工质量及安全,避免了以往复杂的焊接节点中会有较多残余应力的不利影响。     

大跨径钢桁梁斜拉桥节点受力分析

为研究白居寺长江大桥——钢桁梁斜拉桥关键节点的受力行为,该文用有限元方法对其受力行为进行分析。采用有限元软件建立节点局部模型,从整体计算分析结果中提取节点区域在最不利荷载作用下的内力,将其施加在节点局部模型中进行分析。结果表明:设计节点应力集中区域很小,其他区域应力均小于210MPa。