復雜應力下H型鋼懸臂構件連接焊縫熱點應力分析.pdf

1、近年來，高速鐵路在我國得到大力發(fā)展，H型鋼接觸網支柱得到廣泛使用。H型鋼接觸網支柱的柱腳剛接，柱頂自由，可視為懸臂構件。懸臂構件與其他構件焊縫連接處存在幾何突變，容易發(fā)生應力集中，降低結構的疲勞性能。針對焊接接頭的疲勞問題，國內現(xiàn)行規(guī)范還沒有給出詳細的設計標準。
　　H型鋼懸臂構件連接焊縫的疲勞性能對懸臂構件疲勞壽命起控制作用，本文針對柱腳焊縫的疲勞性能開展了理論分析和數(shù)值計算。本文采用熱點應力的表面外推法，通過建立數(shù)值計算模型，

2、對彎矩荷載作用下、扭矩荷載作用下、彎矩和扭矩共同作用下柱腳焊縫熱點應力進行分析并計算疲勞壽命。采用高精度單元，建立包括焊縫的精細有限元模型，確定熱點應力位置，并揭示影響熱點應力集中系數(shù)的主要影響因素。選取翼緣與底板厚度比（t1/t2）、翼緣和腹板厚度比（t1/t3）、腹板厚度(t3)與型鋼截面高度（h）作為影響因素，對熱點應力集中系數(shù)SCFhs進行參數(shù)分析，獲得熱點應力集中系數(shù)在對應影響因素變化時的變化規(guī)律。分析結果表明:其他條件不變的

3、情況下，彎矩作用下的熱點應力集中系數(shù)SCFmhs隨著（t1/t3）和（t3）的增大而減小，但與（t1/t2）關系不大，辦增加可導致SCFhs增大，建議取為1.40;扭矩作用下的熱點應力集中系數(shù)SCFths隨著（t1/t2）和(t3)的增大而減小，但與（t1/t3）關系不大，辦增加可導致SCFths增大，建議取為1.20;彎扭共同作用下的熱點應力集中系數(shù)SCFmths隨著(M/T)的增大而增大，建議取1.05SCFths。
　　最后