产品详情
铸钢节点形式灵活，受力工作性能安全可靠，越 来越受到工程界的关注.近年来，国内外许多重大工 程中都采用了铸钢节点口 取得了良好的技术经 济效益.与焊接节点相比，铸钢节点最大的优点在于 疲劳性能的改善⑼.因此，铸钢节点正逐渐应用于承 受疲劳载荷的结构，如海洋工程结构、桥梁结构和高 耸结构等.它们分别承受波浪疲劳载荷、交通疲劳载 荷和风振疲劳载荷.对于这些结构中的铸钢节点，疲 劳载荷是主要的载荷形式，疲劳破坏是主要的破坏 形式.目前关于铸钢节点疲劳性能和疲劳计算方法 的研究还很少，我国还没有铸钢节点抗疲劳设计的 相关规范.
铸钢节点的疲劳问题分为2部分:节点铸钢部 分的疲劳,节点与管件连接的环形对接焊缝的疲劳. 焊缝对节点的疲劳行为起控制作用.因此，进行焊缝 的疲劳寿命估算，对铸钢节点的抗疲劳设计和寿命 估算具有重要意义.
1焊缝疲劳寿命计算方法
焊接结构中焊缝的疲劳寿命计算步骤一般为： ①计算出构件中的名义应力时间历程或焊缝局部应 力时间历程,统计出载荷块中的各级应力幅水平;② 根据S—N（应力一寿命）曲线计算各应力幅水平下 的疲劳寿命，进行无限寿命校核或有限寿命计算;③
如用有限寿命计算，需用线性Miner准则计算累积 损伤.由上面的步骤可见，计算构件中的名义应力或 焊缝局部应力和选取S—N曲线是焊缝疲劳计算的 关键.目前，根据应力幅的定义不同，焊缝疲劳计算 方法可分为名义应力法和热点应力法.可参考的规 范有挪威船级社疲劳设计规范™ (DNV),欧洲钢结 构设计规范'⑴(Eurocode 3)等.本文以这2个规范 为例，说明铸钢节点环形对接焊缝的疲劳计算过程.
2热点应力幅度的计算
焊缝的疲劳计算方法可分为名义应力法和热点 应力法.名义应力指通过一般理论(如梁理论)计算 出的构件中的应力值.热点指结构中由于应力波动 和焊缝几何形状引起的可能的裂纹萌生点；热点应 力指热点表面处的应力值，也称作几何应力.在钢管 结构的整体分析中，当把钢管简化为杆单元计算时, 只可求出构件内的名义应力，只能反映离焊缝区域 距离较远处的应力情况.在焊缝附近，由于焊接细 节、焊缝形状等因素，应力状态则要复杂得多，热点 通常发生在焊趾或焊根附近的极小区域内.热点应 力法对焊缝局部进行精细分析，目前各国船级社、国 际焊接协会(iiw)、欧洲空心钢管结构委员会 (CIDECT)等相关的规范中关于焊接结构疲劳设计 均建议采用热点应力法进行焊缝疲劳计算.
对于管节点焊缝热点应力的计算方法有2种： 根据名义应力和应力集中系数计算热点应力，用精 细有限元计算热点应力.
