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既有工业建筑钢结构疲劳损伤及寿命可靠度分析
由于质量轻,抗震性能好,工业建筑钢结构被广泛用于工业生产活动中,其中,以工业厂房钢结构最为常见。由于疲劳荷载的不断作用,在既有工业建筑钢结构的应力集中区域往往会发生疲劳失效,特别是焊缝等具有先天缺陷的部位。
在服役荷载作用下这些缺陷常会导致微裂纹的萌生与演化,进而产生宏观裂纹,并最终引发结构失效。为了研究既有工业建筑钢结构易损局部疲劳失效的规律,本文建立了面向既有工业建筑钢结构疲劳寿命分析的多尺度建模策略,并以某既有钢结构电炉管坯连铸主厂房为例,建立了包含易损局部的多尺度有限元模型,对易损局部损伤累积致宏观裂纹扩展的失效过程进行了多尺度模拟与分析,并基于不同理论对易损局部的疲劳寿命进行评估。
同时考虑到疲劳裂纹扩展的随机性,对结构关键构件的可靠度指标进行了计算与分析。本文完成的研究工作及其结论如下:1)为研究服役荷载作用下既有工业建筑钢结构疲劳性能的劣化规律,建立了面向既有工业建筑钢结构疲劳寿命评估的有限元建模策略。
以某既有钢结构电炉管坯连铸主厂房为例,建立包含易损局部的结构疲劳损伤多尺度有限元模型和以吊车竖直荷载为主的服役荷载模型,并对模 ...
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