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直角突变式钢吊车梁裂纹扩展及疲劳寿命研究

振动与冲击 2022年第14期41卷 135-144页

作者：胡宝琳周磊庄继勇徐庆上海大学土木工程系上海200444 宝武装备智能科技有限公司上海201900

直角突变式钢吊车梁的变截面部位易发生疲劳破坏。为准确评估吊车梁的疲劳性能,采用基于线弹性断裂力学的Paris公式进行三维裂纹扩展数值模拟,研究其裂纹扩展特性和疲劳寿命,并验证该方法的可行性。根据吊车梁变截面部位T形角焊缝破坏特... 详细信息

直角突变式钢吊车梁的变截面部位易发生疲劳破坏。为准确评估吊车梁的疲劳性能,采用基于线弹性断裂力学的Paris公式进行三维裂纹扩展数值模拟,研究其裂纹扩展特性和疲劳寿命,并验证该方法的可行性。根据吊车梁变截面部位T形角焊缝破坏特点,给出了合理初始裂纹深度和形状取值。系统地分析了端部加劲肋距变截面距离、支座处截面高度、下翼缘连接长度、端封板厚度和插入板厚度等因素对变截面部位裂纹扩展和疲劳性能的影响规律,得到了主要影响参数的建议取值范围,可为类似工程设计提供参考依据。

关键词：直角突变式钢吊车梁三维裂纹扩展疲劳寿命影响参数

钢吊车梁直角式突变支座插入板端部疲劳性能研究

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建筑结构学报 2020年第8期41卷 116-123页

作者：赵晓青岳清瑞幸坤涛西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

钢吊车梁直角式突变支座在工业厂房中广泛应用,工程经验表明钢吊车梁直角式突变支座插入板端部与腹板连接焊缝易出现疲劳裂纹,且通过有效的点检制度可以避免灾难性的事故发生。开展了钢吊车梁直角式突变支座缩尺模型的疲劳试验,得出该... 详细信息

钢吊车梁直角式突变支座在工业厂房中广泛应用,工程经验表明钢吊车梁直角式突变支座插入板端部与腹板连接焊缝易出现疲劳裂纹,且通过有效的点检制度可以避免灾难性的事故发生。开展了钢吊车梁直角式突变支座缩尺模型的疲劳试验,得出该类连接的应力幅-疲劳寿命(S-N)曲线,确定了疲劳裂纹的初始位置为小圆孔下侧。通过截面参数分析得出,小圆孔处应力集中系数与插入板板厚呈正线性相关、与圆孔直径呈负线性相关。采用VCCT法和网格重划分技术,针对钢吊车梁直角式突变支座插入板端部开展了疲劳裂纹扩展模拟,明确了该类构件的疲劳裂纹扩展模式。结合S-N曲线法、概率断裂力学法,建立了适用于钢吊车梁直角式突变支座的插入板端部的概率损伤容限分析方法,分析得到在不考虑荷载、断裂韧度随机性时,其疲劳寿命不拒绝服从对数正态分布。

关键词：钢吊车梁直角式突变支座疲劳概率损伤容限

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钢吊车梁疲劳设计可靠指标及分项系数研究

建筑结构学报 2016年第7期37卷 82-88页

作者：潘春宇童乐为同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

定义了钢结构疲劳失效极限状态,基于已有的对钢吊车梁的研究和现场对中级工作制钢吊车梁的疲劳荷载效应实测,分析了疲劳强度和疲劳荷载效应的统计参数,应用一次二阶矩方法计算了疲劳可靠指标,研究了疲劳可靠度设计分项系数的取值。研究... 详细信息

定义了钢结构疲劳失效极限状态,基于已有的对钢吊车梁的研究和现场对中级工作制钢吊车梁的疲劳荷载效应实测,分析了疲劳强度和疲劳荷载效应的统计参数,应用一次二阶矩方法计算了疲劳可靠指标,研究了疲劳可靠度设计分项系数的取值。研究结果表明：钢吊车梁中12类细部构造（含应力比影响）的疲劳强度标准差取值范围在0.0251-0.0792之间,当等效应力幅服从对数正态分布时,等效应力幅的标准差为0.0148。为此,建议疲劳可靠指标取值2.9,疲劳强度分项系数取值1.0,疲劳荷载效应分项系数取值1.14。

关键词：钢吊车梁高周疲劳极限状态设计法可靠指标分项系数

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钢吊车梁疲劳评估欠载效应的等效系数法研究

建筑结构学报 2021年第1期42卷 179-188页

作者：赵晓青岳清瑞郭小华毕登山幸坤涛杨建平严勇刘晓刚西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 中冶建筑研究总院有限公司北京100088 上海宝钢工业技术服务有限公司上海201900

近年来,我国冶金工业厂房钢吊车梁的疲劳问题尤为突出,为此从国内外钢吊车梁疲劳设计、验算方法出发,对比分析了德国标准DIN 4132-1981、欧洲标准Eurocode 3、中国标准GB 50017—2017中的相关规定,指出了这些标准中钢吊车梁疲劳验算方... 详细信息

近年来,我国冶金工业厂房钢吊车梁的疲劳问题尤为突出,为此从国内外钢吊车梁疲劳设计、验算方法出发,对比分析了德国标准DIN 4132-1981、欧洲标准Eurocode 3、中国标准GB 50017—2017中的相关规定,指出了这些标准中钢吊车梁疲劳验算方法的异同;详细阐述了我国GB 50017—2017《钢结构设计标准》中欠载效应的等效系数的推导过程,实测并统计分析了16个冶金工业厂房40根生产任务较为繁重的钢吊车梁疲劳荷载谱,验证了现行疲劳荷载取值方法的适用性;通过参数化分析,提出了梁长、起重机轮距、验算位置的修正方法。研究结果表明,我国现行钢吊车梁疲劳荷载取值方法合理,但针对冶金工业厂房的欠载效应的等效系数偏低,建议修正为1.2。

关键词：钢吊车梁疲劳荷载欠载效应等效系数

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考虑低应力幅影响的钢吊车梁疲劳可靠度分析

同济大学学报（自然科学版） 2015年第4期43卷 506-512页

作者：潘春宇童乐为同济大学土木工程学院上海200092

讨论了钢吊车梁疲劳可靠度分析方法.首先,建立了考虑低应力幅对变幅疲劳损伤程度减弱和疲劳荷载循环次数增长率这两个因素的钢吊车梁疲劳失效极限状态方程;其次,探讨了疲劳失效极限状态方程中各随机变量的统计特性,并按一次二阶矩方法... 详细信息

讨论了钢吊车梁疲劳可靠度分析方法.首先,建立了考虑低应力幅对变幅疲劳损伤程度减弱和疲劳荷载循环次数增长率这两个因素的钢吊车梁疲劳失效极限状态方程;其次,探讨了疲劳失效极限状态方程中各随机变量的统计特性,并按一次二阶矩方法和蒙特卡洛模拟方法计算了疲劳可靠度指标;然后,通过算例,研究了以上两个因素对疲劳可靠度指标的影响.研究结果表明:考虑低应力幅的疲劳损伤减弱后,钢吊车梁的疲劳可靠度指标显著增大,但随着疲劳荷载循环次数增长率的提高,疲劳可靠度指标降低.最后,提出了钢结构疲劳设计的几点建议.

关键词：钢吊车梁变幅疲劳低应力幅疲劳荷载循环次数增长率极限状态方程可靠度指标

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钢吊车梁变截面支座的疲劳性能研究

建筑结构 1997年第6期27卷 9-12页

作者：郑廷银南京建筑工程学院 210009

采用有限元法完成了折线形过渡支座、圆弧形过渡支应及直角形突变支座钢吊车梁在同一条件下的应力、变形分析;通过各受试梁的各应力场分析,找出了各支座应力分布规律的差异和疲劳裂纹敏感区;由各应力集中系数分布图,捕捉到了疲劳裂纹首... 详细信息

采用有限元法完成了折线形过渡支座、圆弧形过渡支应及直角形突变支座钢吊车梁在同一条件下的应力、变形分析;通过各受试梁的各应力场分析,找出了各支座应力分布规律的差异和疲劳裂纹敏感区;由各应力集中系数分布图,捕捉到了疲劳裂纹首发点;运用本文所建立的“疲劳裂纹扩展驱动能”等新概念,分析了各型支座的疲劳性能;最后结合制作加工的难易程度和经济分析等,提出了上述三类变截面支座的适用条件.

关键词：钢吊车梁变截面支座疲劳性能应力集中带宽

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某炼钢厂钢吊车梁疲劳承载力检测评估

工业安全与环保 2023年第11期49卷 69-72页

作者：王兵陶毅中钢集团武汉安全环保研究院有限公司湖北武汉430081

为了研究钢吊车梁疲劳承载力的检测评估方法,在某炼钢厂一套完整的生产工艺流程中,对钢吊车梁正常工作状态下的动应变进行长时间采样,得到应变时程曲线;然后采用雨流计数法对该段应变时程曲线的变化幅值进行统计,通过钢材的弹性模量换... 详细信息

为了研究钢吊车梁疲劳承载力的检测评估方法,在某炼钢厂一套完整的生产工艺流程中,对钢吊车梁正常工作状态下的动应变进行长时间采样,得到应变时程曲线;然后采用雨流计数法对该段应变时程曲线的变化幅值进行统计,通过钢材的弹性模量换算将应变转换为应力,得到不同应力幅值出现频率的统计表并推导出等效应力幅;当等效应力幅小于规范要求的疲劳截止限时,说明该钢吊车梁的疲劳承载力满足正常使用要求。为了对该检测评估方法的可靠性进行验证,采用有限元分析,其计算结果与试验结果一致,进一步证明该检测评估方法的适用性和可靠性。

关键词：钢吊车梁动应变雨流计数法疲劳承载力

重级工作制直角突变式钢吊车梁突变处疲劳性能研究

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2023年第3期 187-190页

作者：孙嘉伟杜富强郝祯贺鹏中国建筑科学研究院有限公司北京100013 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

吊车梁是工业生产需要的重要结构构件,现阶段在各行业、各领域应用地相对广泛,特别是在钢铁冶炼相关行业当中,钢结构的吊车梁应用较多,结构形式具有多样性,作业时承受的荷载相对较大。近几年多数炼钢厂在实际生产过程中,钢吊车梁的疲劳... 详细信息

吊车梁是工业生产需要的重要结构构件,现阶段在各行业、各领域应用地相对广泛,特别是在钢铁冶炼相关行业当中,钢结构的吊车梁应用较多,结构形式具有多样性,作业时承受的荷载相对较大。近几年多数炼钢厂在实际生产过程中,钢吊车梁的疲劳开裂问题极易产生,特别是直角突变式钢吊车梁的截面突变位置,更易有疲劳破坏的状况出现。关于直角突变式钢吊车梁截面突变位置的疲劳破坏机理,国内外部分研究学者及技术工作者已经做出了大量实践研究,为了更进一步地了解直角突变式钢吊车梁截面突变位置产生疲劳破坏的机理及其疲劳性能,改善截面突变位置的疲劳状况,从而更好地指导工业生产,鉴于此,本文主要探讨重级工作制直角突变式钢吊车梁截面突变位置的疲劳性能,供业内相关人士参考。

关键词：钢吊车梁直角突变疲劳性能

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钢吊车梁的加固试验研究和可靠度分析

工程力学 2000年第A2期2卷 684-692页

作者：李斌田志昌包头钢铁学院

通过对在役钢吊车梁的疲劳损伤的调查研究和原因分析，进行了破损钢吊车梁的加固试验研究，根据试验结果提出了一种新的破损钢车梁修复与加固方案，并对加固前后梁的可靠度变化做了分析。

关键词：钢吊车梁损伤可靠度加固试验吊车