基于静力等承载强度的T型接头角焊缝焊脚尺寸确定及疲劳特性

传统的角焊缝在焊脚尺寸设计时出于安全考虑，经常出现“过设计”现象，针对AWS D1.1《钢结构焊接规范》，GB50017—2017《钢结构设计规范》及DIN 18800《钢架结构》焊脚尺寸设计相关标准对比分析，各标准中关于不同板厚推荐的焊脚尺寸范围基本一致，但都仅推荐最大和最小焊脚尺寸，其选择范围较宽泛。基于上述分析，提出了一种基于静力等承载强度的焊缝尺寸确定方法。以一种T型接头为例，分别采用标准和静力等承载强度方法进行焊脚尺寸确定和计算。分析表明，对照标准确定的T型接头的焊脚尺寸为12 mm，而基于静力等承载强度计算确定的焊脚尺寸为9.91 mm，相比标准确定的尺寸减小了17.4%。通过ABAQUS和Fe-safe软件分别对接头进行静力计算和疲劳仿真分析，结果表明，与标准推荐的焊脚尺寸相比，通过静力等承载强度得到的焊脚尺寸承受的最大静力、疲劳寿命和失效位置均无明显变化，表明该焊缝尺寸确定方法具有合理性。