一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法技术

本发明专利技术涉及一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法，采用钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积作为钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价指标；计算并比较钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积，取小值评价钢管焊接相贯节点疲劳性能。本发明专利技术可以综合考虑钢管焊接相贯节点疲劳性能的当前所有评价指标，更合理地评价钢管焊接相贯节点的疲劳性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法
本专利技术涉及钢管焊接领域，特别是一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法。
技术介绍
钢管焊接相贯节点具有传力明确、受力性能好、承载能力强、建筑外形轻盈美观等特性而被广泛应用在桥梁、建筑等领域。但是，随着钢管焊接相贯节点使用年限的增长，尤其是在长期承受活载反复作用的环境下，钢管焊接相贯节点的疲劳问题突出。钢管混凝土桁式拱桥—丫髻沙大桥和石潭溪大桥分别在通车10年和16年后，均出现了钢管焊接节点疲劳开裂病害。当前针对钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价指标，主要有支管直径与主管直径之比β、主管直径与主管壁厚之比γ、支管壁厚与主管壁厚之比τ和主管与支管间夹角θ等指标，且在采用上述评价指标对钢管焊接相贯节点疲劳性能进行评价时，采用的是单一指标。但是，采用单一指标对钢管焊接相贯节点疲劳性能进行评价时，忽略了各个评价指标之间潜在的交叉关系，即变化其中一个评价指标会造成其它评价指标的变化。譬如，采用支管直径与主管直径之比β进行评价时，会造成主管直径与主管壁厚之比γ发生变化。因此，当前评价方法采用单一指标进行钢管焊接相贯节点疲劳性能评价，无法全面把握钢管焊接相贯节点疲劳性能，且可能出现悖于设计人员对钢管焊接相贯节点疲劳性能的期望。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法，可以同时考虑当前钢管焊接相贯节点的所有评价指标，消除采用单一评价指标的评价方法造成的缺陷，简单适用，保证钢管焊接相贯节点的疲劳性能。本专利技术采用以下方案实现：一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法，具体包括以下步骤：步骤S1：采用钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw作为钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价指标；步骤S2：计算上述两个评价指标，取小值评价钢管焊接相贯节点的疲劳性能。进一步地，步骤S2中，所述计算上述两个评价指标具体包括以下步骤：步骤S21：采用下式计算钢管焊接相贯节点焊缝与主管的接触面宽度mc、钢管焊接相贯节点焊缝与支管的接触面宽度mw：mc＝tw(1+φ)，其中，tw为支管壁厚；φ为焊缝宽度与支管壁厚之比，为焊缝高度与支管壁厚之比，wd为焊缝外露宽度；wh为焊缝高度；步骤S22：计算钢管焊接相贯节点焊缝与主管的接触面长度lc、钢管焊接相贯节点焊缝与支管的接触面长度lw：当(dw+2wd)/dc＜0.65时：当(dw+2wd)/dc≥0.65时：其中，dw为支管直径；tc为主管壁厚；dc为主管直径；θ为支管与主管间夹角；α为主管直径与支管壁厚之比，ζ为支管直径与支管壁厚之比，β为支管直径与主管直径之比，γ为主管直径与主管壁厚之比，τ为支管壁厚与主管壁厚之比，η为支管直径与主管壁厚之比，步骤S23：根据上述步骤得到钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw：当(dw+2wd)/dc＜0.65时：当(dw+2wd)/dc≥0.65时：与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：本专利技术可以同时考虑钢管焊接相贯节点的当前所有评价指标，消除采用单一评价指标的评价方法造成的缺陷，简单适用，保证钢管焊接相贯节点的疲劳性能。附图说明图1为本专利技术实施例中钢管焊接相贯节点的焊缝局部祥图。图2为本专利技术实施例中钢管焊接相贯节点祥图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。如图1、图2所示，本实施例提供了一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法，采用钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw，作为钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价指标；作为评价方法，计算并比较钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw，取小值评价钢管焊接相贯节点疲劳性能。具体包括以下步骤：步骤S1：采用钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw作为钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价指标；步骤S2：计算上述两个评价指标，取小值评价钢管焊接相贯节点的疲劳性能。进一步地，步骤S2中，所述计算上述两个评价指标具体包括以下步骤：步骤S21：采用下式计算钢管焊接相贯节点焊缝与主管的接触面宽度mc、钢管焊接相贯节点焊缝与支管的接触面宽度mw：mc＝tw(1+φ)，其中，tw为支管壁厚；φ为焊缝宽度与支管壁厚之比，为焊缝高度与支管壁厚之比，wd为焊缝外露宽度；wh为焊缝高度；步骤S22：计算钢管焊接相贯节点焊缝与主管的接触面长度lc、钢管焊接相贯节点焊缝与支管的接触面长度lw：当(dw+2wd)/dc＜0.65时：当(dw+2wd)/dc≥0.65时：其中，dw为支管直径；tc为主管壁厚；dc为主管直径；θ为支管与主管间夹角；α为主管直径与支管壁厚之比，ζ为支管直径与支管壁厚之比，β为支管直径与主管直径之比，γ为主管直径与主管壁厚之比，τ为支管壁厚与主管壁厚之比，η为支管直径与主管壁厚之比，步骤S23：根据上述步骤得到钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw：当(dw+2wd)/dc＜0.65时：当(dw+2wd)/dc≥0.65时：计算并比较钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw，取小值评价钢管焊接相贯节点疲劳性能。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：采用钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积S

【技术特征摘要】
1.一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：采用钢管焊接相贯节点中焊缝与主管的接触面面积Sc和钢管焊接相贯节点中焊缝与支管的接触面面积Sw作为钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价指标；步骤S2：计算上述两个评价指标，取小值评价钢管焊接相贯节点的疲劳性能。2.根据权利要求1所述的一种钢管焊接相贯节点疲劳性能的评价方法，其特征在于：步骤S2中，所述计算上述两个评价指标具体包括以下步骤：步骤S21：采用下式计算钢管焊接相贯节点焊缝与主管的接触面宽度mc、钢管焊接相贯节点焊缝与支管的接触面宽度mw：mc＝tw(1+φ)，其中，tw为支管壁厚；φ为焊缝宽度与支管壁厚之比，为焊缝高度与支管壁厚之比，wd为焊缝外露宽度；wh为焊缝高度；步骤S22：计算钢管焊接相贯节点焊缝与主管的接触面长度lc、钢管焊接相贯节点焊缝与支管的接触面长度lw：当(dw+2wd)/dc＜0.65时：当(dw+2wd)/dc≥0.65时：

【专利技术属性】
技术研发人员：陈康明，吴庆雄，陈宝春，韦建刚，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35