基于杆件-焊缝失效干涉模型的格构臂架失效判定研究.pdf

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1、基于杆件一焊缝失效干涉模型的格构臂架失效判定研究徐格宁张戈左斌赵广洋’刘军尤炳晓1太原科技大学太原0300242机科发展科技股份有限公司北京100044摘要：为保证桁架结构的安全性，在结构设计中进行可靠性计算是必要环节。桁架结构由于杆件截面各异，空间组成复杂，杆件连接焊缝多样，使原本困难的桁架结构可靠性计算变得更加复杂而繁琐。现有计算方法大多分别考虑杆件和连接焊缝的失效模式，再考虑各失效模式下桁架结构载荷的重分布影响，而忽略了杆件和焊缝各种失效模式之间的干涉关系。文中将杆件及其端部的连接焊缝作为一个单元，通过建立单元失效干涉数学模型，推导出受压弯载荷杆件和焊缝的失效

2、干涉判定公式，计算各种失效模式的概率失效带，绘制单元失效干涉图，确定模糊可靠性的应用范围，得出杆件在缓慢加载失效模式不产生干涉的载荷变化幅度。关键词：失效干涉；连接焊缝；杆件；概率可靠性中图分类号：TH123+．1文献标识码：A文章编号：1001—0785(2015)05—0013—04Abstract：Inordertoensurethesafetyofstructure，reliabilitycalculationisnecessaryforthetrussstructuredesign．Sinceoftrussnumbercross。sectionisdife

3、rent，spatialcompositioniscomplex，attachmentweldisDiversity，SOthattheoriginalisdificulttocalculatethereliabilityofthetrussstructurebecomesmorecomplexandcumbersome．Foreffectontrussoverallloadredistribution．intheexistingcalculationmethod，allthefailuremodesofsteelnmberandattachmentweldarec

4、alculated．Buttheinterferenceofstelnmberandattachmentweldfailuremodesareigngred．Steelnumberandattachmentweldareconsideredasaunitandtheinterferenceofunitfailuremodesfigurearedrew，throughcalculatingtherangeofdifferentfailuremodesandbuildinginterferencemodelofunitfailuremodes．Theiudgmentfo

5、rmulaofinterferenceofunitfailuremodesisdeduced．Theaplieationconditionsofthefuzzyreliabilityisobtained，theloadrangeofslowlyload—ingunitwhichdoesnotproduceinterferenceoffailuremodesisobtained．Keywords：Failuremodesinterference，Atachmentweld，Steelnumber，Probabilisticreliability杆件及其端部的连接焊缝是

6、桁架结构的重要及应用模糊可靠性的应用范围，得出杆件在缓慢加组成部分，其失效模式将直接影响桁架的载荷重载失效模式不产生干涉的载荷变化幅度。分布，进而影响到桁架的可靠性和安全性。通常1受压弯载荷杆件和焊缝组成单元的失效桁架结构为超静定结构，不会因某根杆件失效而干涉模型整体失效，使桁架的内力随杆件和焊缝的失效模式不同而发生变化，若按杆件和焊缝所有可能的1．1单元的力学模型失效模式计算，则会使桁架的失效模式计算更复基本假设：1)一根两端用焊缝连接的杆件杂而繁琐。本文将杆件和其端部的连接焊缝作为(以圆管和等边角钢为例)方位为空间任意位置；一个单元，考虑单元承受压缩和弯曲载荷下

7、的失2)杆件在轴向受压缩载荷F作用，在垂直于轴线效模式及其概率化计算方法开展研究，以各失效的方向上受自重G、风载荷F的作用，且各力的模式之间的干涉关系为切人点，绘制单元失效模式合力通过弯心。经简化后的受力状况如图1干涉图，建立单元失效干涉数学模型，推导出受压所示。弯载荷杆件和焊缝失效模式不产生干涉的判定公式，山西省UIT资助项目(2013253)《起重运输机械》2015(5)一13—上的弯矩、轴向力和剪切力，为焊缝截面对中i_i—性轴的抗弯截面模量，，为焊缝截面对中性轴的惯l一二性矩，S，为焊缝截面中性轴1,2dc部分的静力矩，ff‰+G为焊缝的计算长度，为焊缝