带疲劳裂纹焊接T型管节点静力强度的研究.pdfVIP

带疲劳裂纹焊接T型管节点静力强度研究 宋生志 邵永波 烟台大学土木工程学院，烟台264005 提要：为了研究疲劳表面裂纹对T型焊接管节点静力强度的影响，对6个足尺T型焊接管节点进行了 试验测试。首先通过疲劳试验对3个试件预制疲劳裂纹，然后，对带有疲劳表面裂纹和未带有疲劳表面裂 纹的焊接管节点在轴向拉力作用下进行静力性能的试验测试。经过对比分析得出了疲劳表面裂纹对焊接T 型管节点的破坏模态及其静力性能的影响。 关键词： T型圆钢管节点；疲劳表面裂纹;静力强度；试验研究 钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊 的反应在疲劳荷载作用下形成的疲劳表面裂纹形状。文献【9】-【u】通过试验测试和数值模拟对 含有疲劳表面裂纹方钢管节点进行了研究，得出了疲劳表面裂纹对方钢管节点静力强度和 破坏模态的影响，分析了疲劳表面裂纹的扩展，验证了不同失效评定曲线对含有疲劳表面 裂纹方钢管节点的可靠性。而在实际工程中，圆钢管节点的应用比方钢管广泛，因此，对 含有疲劳表面裂纹圆钢管节点的研究很有必要。 基于以上研究分析，本文对3个含有疲劳表面裂纹的T型圆钢管节点和3个相应未含疲劳 裂纹的T型圆钢管节点进行了试验研究。通过含有疲劳表面裂纹管节点和未含疲劳裂纹的管 节点的对比分析，得出疲劳表面裂纹对圆钢管节点静力强度和破坏模态的影响。 2．试验概况 1)管节点试件 焊接T型圆钢管节点几何示意图如图l所示。常用的一些几何参数都表示在图1中，同 时图中列出了管节点最常用的几个相关无量纲参数a、届y和r的定义。 d d=2L|D e=a|D y=Df2T f=tfT 目=9D。 冠点 i? — F r N、，少’ D}} 一一■一 l! 鞍点 LL一．j!’!兰一 ￡ 图1 T型圆钢管节点几何示意图 ofcircul盯tIIbuIar G∞meⅡy T_joiIlt Fig．1 本试验共包括6个T型圆钢管节点试件，分为三组，每组具有一个带疲劳表面裂纹试 件和一个不带疲劳表面裂纹试件，因此，需要对其中的3个试件进行疲劳试验产生疲劳表 面裂纹。然后，对所有的试件分别进行静力强度试验测试。每组中的两个试件具有完全相 同的几何尺寸和完全相同的材料性质，以便进行对比分析。6个试件的详细几何参数如表1 所示，其中CTJ表示圆形T节点，cTJ后面的数字为管节点主管的直径。每组T型管节点 试件中带裂纹和未带裂纹的节点几何尺寸相同，以便进行对比。钢管的材料性质是通过对 标准拉拔试件的单向拉伸试验测得，由试验测试得到材料的弹性模量、屈服强度、极限强 度和伸长率，具体数值列于表2。 512 钢结构工程研究⑨ 《钢结构》2012增刊 表l T型节点试件几何尺寸 1曲1e1 Geometrical p啪metcrsofT-join乜 试件编号 类型 D d 上 ，