钢结构围焊构件在多力作用下的焊缝强度分析.pdfVIP

第28卷 第 1期 吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报 V0l_28 No．1 2011年 2月 JournalofJilinInstituteofArchitectureCivilEngineering Feb．201l 钢结构围焊构件在多力作用下的焊缝强度分析 苏德利 刘文顺 (大连海洋大学建筑工程系 ，大连 116300) 摘要：钢结构 中往往有些焊缝是在复杂内力作用下工作，为 了保证焊接件工作安全可靠 ，有必要对其强度进行分析． 实践表 明，三面围焊直角焊缝 的破坏必在距形心半径的最远处．假设研 究的材料为线弹性，多个力作用效应符合材料 力学叠加原理．为此。根据钢结构 国家规范公式，利用材料力学基本原理 ，可 以解决焊缝在 多个 内力作用下的强度计 算问题．虽然工程上焊缝出现多个 内力分量 的机会不多，但作为理论探讨仍有其实际意义． 关键词 ：钢结构 ；焊缝 ；强度分析 ；应力 中图分类号：TU392 文献标志码：A 文章编号：1009一O185(2011)01-0019-03 TheStrengthAnalysisofSteelStructure’SW eldunderMultiple-forceAction SUDe-li，LIU Wen-shun (DepartmentofConstructionEngineering,DalianOceanUniversity,Dalian，China 116300) Abstract：Inordertoensurethesafeofweldedcomponents，itisnecessarytoanalyzethesteelstructure’Sstrength undercomplex-forceaction．Itisknownthatthreesideweldingseam alwaysbreaksatthefarthestdistanceaway fromitscentroidradius．Ifresearchmaterialiselastic，multipleactions’effectaccordwithsuperpositionprincipleof materialmechanics．Therefore，thestrengthcalculationproblem ofweldundermultiple—forceactioncanbesolved usingmaterialmechanicsprincipleaccordingtothenationalstandardformulaofsteelstructure．Despitethechance ofmultiple-forceactonweldisfew，theoreticalstudystillhasitspracticalsignificance． Keywords：steelsturcture；weld；strengthanalysis；stress 焊缝连接是现代钢结构最主要的连接方法之一 ，其优点是 ：构造简单，任何形式的构件都可直接相连 ；用 料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现 自动化操作；结构刚度大． 建筑工程 、机械工程的钢结构中有些连接焊缝受力是复杂的，其 同一截面上存在多种内力．目前 ，钢结构 直角焊缝强度分析的示例中，往往只限于截面上作用简单内力，对于截面上作用更多的内力强度分析没有进 行深入研究．为了确保焊缝在多力作用下工作安全可靠 ，须对其强度进行深入分析． 1 直角角焊缝强度计算的基本公式 图 1直角边边长 ，称为角焊缝的焊脚尺寸；h。=0．7hi为直角角焊缝 的有效厚度．作用于焊缝有效截面上 的应力如 图2所示 ，这些应力包括 ：垂直于焊缝有效截面的正应力 ，垂直于焊缝长度方 向的剪应力 丁，以 及沿焊缝长度方向的剪应力 1． 为了弄清这些or，及 对角焊缝强度的影响，1956年第 15届国际焊接学会会议后，根据多个国家实 验结果 ，国际标准化组织 (ISO)推荐使用公式r2]：