摘要
社会经济的发展和生产需求的增加，使得大跨度大柱网空间结构的工程应用日趋增加。焊接空心球节点网架凭借其自身的优点，在大跨度工业建筑中获得越来越普遍的应用。生产规模的增大使吊车运行频繁，致使结构在动载荷作用下引发疲劳问题。应力集中是对焊接空心球节点疲劳强度产生影响的一个重要因素。 本文针对设置悬挂吊车的大跨度大柱网焊接空心球节点网架结构以及焊接空心球节点的疲劳问题，开展的研究及成果如下： 1、借助Midas软件对焊接空心球节点网架结构进行静力分析。该体系在荷载作用下，各指标均满足规范要求，结构具备较好的力学性能。借助Midas软件还分析当吊车运行时的杆件应力变化，得到其应力幅； 2、借助ANSYS软件建模分析构造细节对焊接空心球节点应力集中系数的影响，并回归分析得到不考虑缺陷时应力集中系数数值解。其中节点的构造细节包括：空心球直径D及壁厚T，钢管直径d及壁厚t。 3、借助ANSYS有限元分析软件探讨缺陷对应力集中系数的影响，考虑焊缝尺寸过大或过小以及咬边缺陷。分析当焊接空心球节点的焊缝尺寸hf及w，咬边深度h，咬边宽度b及咬边长度l发生变化时，各参数对焊接空心球节点应力集中系数的影响，并回归分析得到考虑缺陷时应力集中系数的计算公式。 4、基于本文分析所得的应力集中系数，建立以热点应力幅为参量的焊接空心球节点疲劳计算方法。借助前期试验研究成果，对本文网架结构的杆件进行疲劳验算。
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