高应力幅作用下的索疲劳性能试验的研究.pdfVIP

高应力幅作用下的索疲劳-|生能试验研究 钱宏亮1。李玉刚1范峰1金晓飞3 l％≈《I 攮■z目家“十 ·Ⅱ5人科学1程FAST(Five—hundred-ⅢeterApertureSphericalTel08cope)在长时《天目踪m测和随 为测定和№较两种日能采月的拉索构件——翎《线与自拉杆的抗《劳性能#女实《4《＆供$考．本立采用电液伺服作动器 和按规范抗＆势设计∞Ⅱ力架加载．埘口自j十r家提供的共13十索试件进行T高＆力幅作Ⅲ下的疲劳性能试验目究．分 析结粜表明：高应力幅怍川下索∞疲劳寿命在JL“攻至n十月次之删，钢毁线的《劳性能优十镕拉杆．锚A目女力学性＆∞ *哺币W忽视，设十时须干咀＆虐。 关键词 FASTⅧ蛙、镕托杆、高＆力幅、癯劳试验 一、引言 Jl, 国家重大科学工程500m口往射电望远镜FAST(Five-h衄dred．Ⅲ∞^perblre 2008年12月正式启动，预计2015年建成。FAST反射面采用整体索网结构(翻】)“l，按照短程线型划 分方式编织成球面主索网，每个主索网节点连接一根径向控制索，控制索下端与地面促动器相连以控制整 个素同的变位。 对构件而言是一种特殊、长期的往复疲劳荷载作用。按30年全年全天连续工作计算．FAST反射面结构变 位疲劳寿命要满足47478次K时巡天跟踪观测和】01950次随机独立跟踪观测t若149428次…。 目lFAST反射面索闻结构 Ⅲ2国产186。级低松弛谭应力锅纹线S-N《驻∞戗 国外已经进行了大量的拉索疲劳试验，积累，丰亩且较为系统的试验数据。国内也开展了众多拉索疲 劳试验，但是由于各自试验环境和条件不同、试验材料和尺寸不一致、试件数量较少等原因．还没有较为 完善的试验结果和相应的国家标准。试验摹Ⅳ曲线是根据材料的疲劳强度试验数据得出的应力s和疲劳寿 命Ⅳ的关系曲线，反映了材料疲劳强度特性。文献H1针对国产1860级低松弛预应山钢绞线，进行了较为 系统的疲劳试验，提出了国产1860级低{{}弛预应力钢绞线量Ⅳ试验曲线(图2)，表达式见式(1)。 3 84—3 (1) ￡。gN=1 5￡og△口 FAST实际建设时，毫}4绞线和高强制持杆均可能被采用，本文对国内=个厂家提供的钢绞线和锕拉杆 进行高应力幅作用F的疲劳试验，分析其往高麻力幅作用r的疲劳性能与破坏模型，并比较不同厂家钢绞 线的疲劳性能，为FAST反射lm结构设计与建遗选材提供参考依姑。 二、疲劳试验方案设计 (一)试件 试验选取了FAST可能州剑的3种直径钢绞线和1种直径的钢}t杆。分别束白国内3个厂家，排分斌 当索艮太丁IO倍的索直径，发生在自m段的疲劳破坏．可不用考虑锚吲端的影响嫂应[耶l，本文选取的试件 均在这范围，_|i1 Jm长铜纹线与FAST反射面土索网边长非常接近 表1试件信息 r§一(自‰) 』家=(钢绒线) ，i!(钢《纬) J家一(钢拉杆) 目3广氰一锅《饯试件 国4r象=锅扭轩试件 二)加载装置 张拉设备 目5固定在＆力培±的电液伺Ⅷ作自器 试件的轴向等幅拉伸设备采用电液伺服作动器，其性能参数见袁2，作动器固定在反力墙上，如图5 60000kNlll。 所州．反力墙商懂为I5．6米，性底晟太斡力6000kN，基底最大弯舞t 2自液伺m作自￡％能参数 2)固宅反力架 试骑时．拉索一端连接作动嚣．另端连接在固定小动的反力架