波纹腹板H型钢吊车梁疲劳寿命研究

发布时间：2020-04-09 10:02

【摘要】：波纹钢腹板H型钢吊车梁相对于传统平腹板H型钢吊车梁的革新点主要在于:以波纹钢腹板代替了传统的平腹板。波纹腹板H型钢梁的局部承压性能在不设加劲肋的情况下更为良好,并且减少了腹板和加劲肋的焊接残余应力对结构疲劳性能的影响;在将波纹钢腹板用于H型钢吊车梁结构时既减少了钢材的使用量即结构的自重且提高了疲劳结构的疲劳强度。本课题研究的主要目的是针对波纹钢腹板H型钢吊车梁在随机载荷下的疲劳寿命,通过数值模拟,计算了并比较了波纹腹板H型钢吊车梁和平腹板H型钢吊车梁在考虑低应力幅值弱化处理下的疲劳寿命并进行对比分析,通过有限元分析计算并与相关试验数据进行验证,并对波纹腹板的尺寸参数对波纹腹板和下翼缘焊缝处的应力集中效应和疲劳性能危险截面的疲劳寿命的影响进行了详细的分析,解决该结构的疲劳性能问题。本文对波纹钢腹板结构国内外研究现状和疲劳研究现状进行了归纳和总结,并介绍了钢吊车梁的疲劳分析理论和疲劳时域分析方法,探讨了低应力幅值对结构疲劳寿命计算的影响,根据欧洲Eurocode3规范对我国钢结构疲劳曲线进行了适当的修正,以在数值模拟计算时合理的考虑低应力幅值对钢结构吊车梁疲劳寿命的影响。对雨流计数法进行了详细的阐述并根据雨流计数法得到相关的雨流计数程序,利用Matlab程序生成钢吊车梁服役阶段的随机应力谱,再利用雨流程序简化随机载荷谱得到用于数值模拟计算的简化应力时程谱。本文结合波纹钢腹板H型钢吊车梁的构造和服役期间受力状态,应用大型通用软件ANSYS计算波纹腹板H型钢吊车梁和平腹板H型钢吊车梁的随机载荷疲劳寿命并比较,并对研究波纹腹板H型钢吊车梁的应力集中效应和疲劳性能危险截面的疲劳寿命的几何参数进行了详细的参数分析。最后结合不同尺寸波纹腹板的用钢量和疲劳寿命,给出波纹腹板的尺寸建议值。
【图文】：

波纹腹板 H 型钢吊车梁疲劳寿命研究纹腹板 H 型钢吊车梁构造特征波纹钢腹板在实际工程中应用时，设计时必须同时满足腹板剪切压屈稳的结构效应和一定的经济效益。波形钢腹板通常在工厂进行冷加工和压于钢材的冷加工会使钢材韧性降低，因此，压波时应确保弯曲处的内侧腹板的厚度高出 15 倍，若满足不了该条件，则必须确保钢材的冲击吸工过程中应控制氮的含量。此外，在进行波纹腹板的选择时应考虑以下中现象；②制作及加工工艺难度；③数值模拟的难易程度。目前，国内纹腹板的波纹形式主要有：梯形、正弦波形和矩形等。本文所研究的波形波纹腹板，其腹板的形式如图 1-1 所示。

14波纹钢腹板吊车梁图 1-2 国外波纹腹板的应用Fig.1-2 Overseas corrugated web applications .5.2 波纹钢腹板国内应用现状波纹腹板目前在国内的使用率逐渐升高，主要市场集中于北京，，上海等地。近些波纹腹板结构在我国的应用越来越广泛并且得到了飞速的发展，尤其是由于山东华构有限公司引进波纹腹板 H 型钢梁生产线，使得我国波纹腹板 H 型钢梁得到了更
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU391

【参考文献】

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本文编号：2620612