一種鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的計(jì)算方法，該方法包括：設(shè)置板管節(jié)點(diǎn)的疲勞構(gòu)造要求；根據(jù)所述疲勞構(gòu)造要求計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)。通過使用本發(fā)明所提供的鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的計(jì)算方法，可以有效地實(shí)現(xiàn)對工程構(gòu)件的疲勞承載能力的計(jì)算。
【專利說明】一種鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)，特別涉及一種鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的 計(jì)算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國鐵路橋梁建設(shè)中已得到大量的應(yīng)用，與建筑結(jié)構(gòu)相 t匕，橋梁結(jié)構(gòu)具有跨度大、承受活載的特點(diǎn)。
[0003] 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造幾何形態(tài)復(fù)雜，不同的焊接部位應(yīng)力分布差異顯著， 導(dǎo)致其疲勞承載能力比普通鋼結(jié)構(gòu)的疲勞連接低很多，疲勞問題突出。但是，目前國內(nèi)外有 關(guān)橋梁工程鋼管混凝土結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)方面的技術(shù)方案比較少，因此難以實(shí)現(xiàn)對工程構(gòu)件的 疲勞承載能力的計(jì)算。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的計(jì)算方法，從 而可以有效地實(shí)現(xiàn)對工程構(gòu)件的疲勞承載能力的計(jì)算。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的計(jì)算方法，該方法包括：
[0007] 設(shè)置板管節(jié)點(diǎn)的疲勞構(gòu)造要求；
[0008] 根據(jù)所述疲勞構(gòu)造要求計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)。
[0009] 較佳的，在計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)之后，該方法還進(jìn)一步包括：
[0010] 根據(jù)雙線系數(shù)、疲勞損傷修正系數(shù)、應(yīng)力集中系數(shù)和壁厚系數(shù)計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn) 的疲勞強(qiáng)度。
[0011] 較佳的，所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞構(gòu)造要求包括：
[0012] 所述板管節(jié)點(diǎn)包括腹桿、弦管和節(jié)點(diǎn)板，所述腹桿和弦管通過所述節(jié)點(diǎn)板連接。
[0013] 較佳的,所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞構(gòu)造要求還進(jìn)一步包括：
[0014] 所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞容許應(yīng)力幅為80. 0,應(yīng)力集中系數(shù)為L 0,壁厚系數(shù)為L 0。
[0015] 較佳的，所述腹桿與弦管正交。
[0016] 較佳的，所述腹桿與弦管斜交，且所述腹桿與弦管之間的夾角大于或等于30°。
[0017] 較佳的，所述節(jié)點(diǎn)板采用坡口全熔透焊縫焊接在所述弦管上，且所述節(jié)點(diǎn)板的兩 端打磨勻順。
[0018] 較佳的，所述節(jié)點(diǎn)板與弦管連接處的外側(cè)邊緣的形狀為預(yù)設(shè)半徑的過渡圓弧。
[0019] 較佳的，所述過渡圓弧的半徑不小于600毫米。
[0020] 較佳的，所述節(jié)點(diǎn)板的放大系數(shù)不小于1. 7。
[0021] 較佳的，通過如下所述公式計(jì)算疲勞損傷系數(shù)Yn:

【權(quán)利要求】
1. 一種鋼管混凝土板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)的計(jì)算方法，其特征在于，該方法包括： 設(shè)置板管節(jié)點(diǎn)的疲勞構(gòu)造要求； 根據(jù)所述疲勞構(gòu)造要求計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞損傷系數(shù)之 后，該方法還進(jìn)一步包括： 根據(jù)雙線系數(shù)、疲勞損傷修正系數(shù)、應(yīng)力集中系數(shù)和壁厚系數(shù)計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的疲 勞強(qiáng)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞構(gòu)造要求包括： 所述板管節(jié)點(diǎn)包括腹桿、弦管和節(jié)點(diǎn)板，所述腹桿和弦管通過所述節(jié)點(diǎn)板連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞構(gòu)造要求還進(jìn)一步 包括： 所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞容許應(yīng)力幅為80. 0 ;應(yīng)力集中系數(shù)為1. 0 ;當(dāng)壁厚大于25毫米 時，壁厚系數(shù)為
；而當(dāng)壁厚小于或等于25毫米時，壁厚系數(shù)為1. 0。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 所述腹桿與弦管正交。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 所述腹桿與弦管斜交，且所述腹桿與弦管之間的夾角大于或等于30°。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 所述節(jié)點(diǎn)板采用坡口全熔透焊縫焊接在所述弦管上，且所述節(jié)點(diǎn)板的兩端打磨勻順。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 所述節(jié)點(diǎn)板與弦管連接處的外側(cè)邊緣的形狀為預(yù)設(shè)半徑的過渡圓弧。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于： 所述過渡圓弧的半徑不小于600毫米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 所述節(jié)點(diǎn)板的放大系數(shù)不小于1. 7。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過如下所述公式計(jì)算疲勞損傷系數(shù) Yn ：
其中，a為S-N曲線中的變化參數(shù)，N為所述板管節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)雙線系數(shù)、疲勞損傷修正系數(shù)、 應(yīng)力集中系數(shù)和壁厚系數(shù)計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度包括： 當(dāng)所述板管節(jié)點(diǎn)為拉拉構(gòu)件或以拉為主的拉壓構(gòu)件時，使用如下所述的公式計(jì)算所述 板管節(jié)點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度P:
YdYnYscYt ( 〇 max- 〇 min) ^ [ 〇 〇] 當(dāng)所述板管節(jié)點(diǎn)為以壓為主的拉壓構(gòu)件時，使用如下所述的公式計(jì)算所述板管節(jié)點(diǎn)的 疲勞強(qiáng)度p: 當(dāng)P〈-1時， YdYnyscyt〇max ^yp[〇〇] 其中，為雙線系數(shù)；為疲勞損傷修正系數(shù)；ys。為應(yīng)力集中系數(shù)；為壁厚系 數(shù)；yp為應(yīng)力比修正系數(shù)；〇min為最小疲勞容許應(yīng)力，〇max為最大疲勞容許應(yīng)力，以拉為 正，以壓為負(fù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 當(dāng)構(gòu)件的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)不大于200萬次時，所述疲勞損傷修正系數(shù)yn為1. 0 ; 當(dāng)構(gòu)件的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于200萬次時，則所述疲勞損傷修正系數(shù)￥"為：
其中，N為所述板管節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
【文檔編號】G01N3/00GK104406838SQ201410642977
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】徐升橋, 任為東, 張華 , 李輝, 金令 申請人:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司