桅桿結構拉耳焊接節(jié)點疲勞試驗研究.pdf

1、桅桿結構是一種主要承受風荷載的高聳結構，由一根直立的細長桿身和3～4個方向沿高度斜向張拉的數(shù)層纖繩組成，近年來被廣泛應用于無線電通訊、廣播電視、?？諏Ш健h(huán)境保護、能源開發(fā)等國民經(jīng)濟的重要領域。桅桿結構在服役期內長期承受著循環(huán)動力載荷(風力作用，移動荷載，地震作用)作用，大量研究和工程實例表明，循環(huán)應力容易導致桅桿結構焊接節(jié)點的焊接區(qū)域出現(xiàn)疲勞裂紋，并會不斷擴展，直至引起節(jié)點的脆性斷裂，這些都將會導致桅桿結構的安全性能下降甚至引起結構的

2、倒塌破壞。為此，對桅桿結構焊接節(jié)點進行疲勞損傷分析，研究疲勞裂紋的萌生和擴展并預測疲勞壽命，對于保證桅桿的安全是十分必要的。
　　 本文詳細的闡述了疲勞破壞的理論，研究了結構在循環(huán)荷載作用下的疲勞特性，總結出疲勞問題的特點以及焊接殘余應力對疲勞性能的影響。事實上，桅桿結構焊接拉耳節(jié)點在整個使用壽命內作用的循環(huán)應力水平較低，壽命循環(huán)次數(shù)較高，破壞時，截而上的應力低于材料的抗拉強度，甚至還可能低于屈服點，塑性變形也很小。因此，桅桿結

3、構焊接拉耳節(jié)點的疲勞破壞屬于沒有明顯變形的脆性破壞，有著較大的危險性。
　　 為深入研究桅桿結構焊接拉耳節(jié)點應力疲勞破壞機理，本文將桅桿結構焊接拉耳節(jié)點試驗模型十六個，按八個一組分為兩組，其中一組進行同一水平的消殘?zhí)幚?，兩組試件分別在INSTRON1341電液伺服材料試驗機上進行等應力幅的反復加載直至其裂紋萌生，測得試件在不同應力幅伉作用下至裂紋萌生的荷載循環(huán)次數(shù)，利用所得的試驗結果，對試驗數(shù)據(jù)進行處理歸納，得出與疲勞壽命符合的