铸钢节点的抗疲劳优化设计

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1、表兩？：ｋ參硕主学位论文铸钢节点的抗疲劳优化设计１、铸钢节点环形对接焊缝的疲劳力学性能研充（５１１０抓７５）国家自巧科学基金２、铸钢节点的疲劳力学性能研巧（ＢＫ２０Ｈ６１巧江苏省自然科学基金专业名觀工捏力学研究生姓名：苦海威导师姓名；斯慧副教巧中国南京东南大学二零一五年五月Ａｎ－ｔｉＦａｔｉｕｅＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｎｏｆｇｐｇＣａｓｔＳ化ｅｌＮｏｄｅｓＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓ

2、ｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢＹＤｏｎＨａｉｗｅｉｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＪｉｎＨｕｉＣｏｌｌｅｅｆＣｉｖｉｌＥｎｉｇｏｇｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔｎｉｖｅｒｓｉｔＵｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论文独倒性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研充成果。尽我所知，除了文中特則加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已

3、经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研充所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。．＾义？研究生签名；董海Ｂ期；ＨＡ），东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的，可Ｗ采用影印复印件和电子文挡、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内一容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的

4、全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。研巧生签名：ＷｉＭｉ导师签名：？摘要、。现代工程结构跨度大、造型复杂形式多样，对连接节点要求更加严格相比于传统的节点连、接方式，铸钢节点凭惜着良好的力学性能、造型灵活施工方便等优点，逐渐广泛的应用于国内外。近年来的建筑工程中，工程设计人员Ｗ及相关学者认识到铸钢节点的最大优点在于对结构抗疲劳性能的改善。已，并越来越多的应用于疲劳问题突出的结构有研巧表明：祷钢节点的疲劳性能分巧铸钢材料的疲劳性能和环形对接辉结的疲劳性能两

5、部分，祷钢材料的疲劳性能优于焊缝的疲劳性能，环形对接焊缝的疲劳性能在节点整体疲劳性能中起控制作用。相比于传统的节点连接方式，，，铸钢节点虽有众《优点但铸钢材料不可避免的会产生缺南由于对其带缺陷疲劳性能研充不足，工，和相关环形对接掉缝的疲劳性能数据缺乏程设计中多采用放大安全系数的设计方法。因而现有铸钢节点的设计方法比较保守，其疲劳性能，尤其是铸钢材料，部分的疲劳性能存在着较大的冗余。，造成节点自重大，浪费材料，增加建造成本针对Ｗ上问题？，本文对铸钢节点环形对接辉缝的疲劳性能进行试验研充通过有限元方

6、法对带缺陷铸钢材料的疲劳性能进行分折：依据铸钢节点疲劳性能研充成果，结合工程优化技术，对铸钢节点进行抗疲劳优化设计，首先对节点铸钢部分几何尺寸进行优化，得到节点轻量化最优尺寸，而后验算県缝强度，修正局部尺寸，完成优化目标。本文主要研巧内容化下：１．调研了国内铸钢节点环形对接挥缝使用现状，本文设计了两种常用挥接细节的铸钢节点弧形板小试件，进行了疲劳试验，对试验试件进行断面分析，对实验数据进行处理，采用数理统计方法，拟合了两种挥缝细节的均值Ｓ－Ｗ曲线与曲线。，并与相似的焊接细节疲劳数据进行了对比

7、分析一将本项目四种焊缝细节视为类焊缝的大样本，并采用数理统计方法拟合其；曲线，选取拟合一－乐Ｗ曲线。下限ＳＷ曲线作为铸钢节点环形对接焊缝统，并巧荐工程设计参考２．建立了铸造初始巧陷的疲劳损伤累积计算方法。介绍了参数化设计方法，详述了铸钢节点参数化模型的建立过程，本文使用Ｈ维建模软件Ｐｒｏ／Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎ对杭州湾跨海大桥海中平台观光塔下ｇｇ■节点建立了参数化模型然后，依据疲劳损伤理论ＳＹＳ，使用ＡＮ软件，详述了带缺陷的铸钢节点疲劳损伤累积计算方法。３．依据本文环形对接焊缝的疲劳试验研巧成果，并

8、结合东南大学巧达对铸钢节点环形对接焊缝的热点应力数值研巧成果－，给出了国内常用焊缝细节的热点应力寿命曲线（也Ｗ曲线），为铸钢节点抗疲劳优化设计中挥缝寿命计算提供依据。４．针对铸钢节点的疲劳性能特点，基于己有的关于铸巧节点疲劳性能研巧成果，本文提出基于：）建立节点参数化模型；）通过灵敏度分析优化筛选设计变疲劳性能