本文選題：工業(yè)建筑 + 鋼結(jié)構(gòu)�。� 參考：《天津大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)而言，以突然發(fā)生為特點(diǎn)的疲勞破壞對(duì)結(jié)構(gòu)安全危害很大。工業(yè)建筑所處環(huán)境惡劣、負(fù)荷大且承受重復(fù)動(dòng)載，出現(xiàn)事故的幾率更大，尤其是鋼吊車梁不斷出現(xiàn)未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限就發(fā)生開(kāi)裂甚至斷裂，以及一些間接承受動(dòng)力荷載或理論上不出現(xiàn)拉應(yīng)力構(gòu)件如鋼柱吊車肢柱頭等出現(xiàn)疲勞破壞的工程實(shí)例，極大地影響著工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全。 本文以線性累積損傷原理為理論基礎(chǔ)，以煉鋼廠原料跨、接受跨和機(jī)械水壓機(jī)車間為工程背景，測(cè)試分析不同車間吊車梁的欠載效應(yīng)等效系數(shù)，重點(diǎn)針對(duì)實(shí)腹式吊車梁上翼緣與腹板連接處、變截面吊車梁梁端、吊車肢柱頭等開(kāi)展結(jié)構(gòu)損傷檢查、動(dòng)靜態(tài)測(cè)試、結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算分析等工作，分析疲勞開(kāi)裂出現(xiàn)的原因，探討不同疲勞評(píng)估方法的運(yùn)用，研究不同結(jié)構(gòu)加固方式并進(jìn)行優(yōu)化選擇，形成成套實(shí)用的工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估和加固技術(shù)。 1、對(duì)不同生產(chǎn)性質(zhì)和天車的車間開(kāi)展疲勞問(wèn)題普查、分類，根據(jù)不同類型疲勞問(wèn)題的危險(xiǎn)程度，選擇實(shí)腹式吊車梁上翼緣與腹板連接處、變截面吊車梁的梁端、吊車肢柱頭等三部位展開(kāi)重點(diǎn)研究。 2、針對(duì)十一個(gè)煉鋼原料跨和接受跨、機(jī)械水壓機(jī)廠房的十八根吊車梁開(kāi)展應(yīng)力測(cè)試，推算吊車梁以2×106次疲勞強(qiáng)度為基準(zhǔn)的欠載效應(yīng)等效系數(shù)，推算值比我國(guó)規(guī)范推薦值普遍偏大，給出了規(guī)范調(diào)整欠載效應(yīng)等效系數(shù)取值的建議。 3、對(duì)實(shí)腹式鋼吊車梁上翼緣附近開(kāi)展疲勞研究，將軌道和吊車梁作為一個(gè)體系開(kāi)展有限元計(jì)算，以接觸單元模擬軌道和吊車梁之間的相互作用，展示了軌道偏心作用下該部位復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)；采用有限元計(jì)算結(jié)果，首次依據(jù)德國(guó)規(guī)范對(duì)上翼緣附近進(jìn)行了基于剪應(yīng)力和正應(yīng)力的疲勞評(píng)估，為我國(guó)規(guī)范增加相關(guān)疲勞評(píng)估的內(nèi)容提供了工程驗(yàn)證。 4、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、有限元計(jì)算分析吊車肢柱頭的開(kāi)裂原因，，對(duì)鋼柱吊車肢柱頭提出多種加固方案并進(jìn)行優(yōu)化選擇；首次以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)吊車肢柱頭開(kāi)展了疲勞可靠性評(píng)估。 5、通過(guò)有限元計(jì)算確定不同形式直角突變式吊車梁端部應(yīng)力集中部位和程度，首次基于Verity理論對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)能理論進(jìn)行改進(jìn)，推導(dǎo)出對(duì)網(wǎng)格劃分、單元類型不敏感的裂紋擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)能計(jì)算公式，對(duì)直封板和角鋼封板形式的直角突變式吊車梁端部開(kāi)展疲勞性能評(píng)估，驗(yàn)證了角鋼封板直角突變式吊車梁相對(duì)于直封板吊車梁的優(yōu)越性，提出多種加固方案并對(duì)加固效果進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。
[Abstract]:For steel structures, fatigue failure characterized by sudden occurrence is very harmful to structural safety. Industrial buildings are in a harsh environment, with heavy loads and repeated dynamic loads, and there is a greater chance of accidents, especially when steel crane beams continue to crack or even break if they do not reach their design life. Some engineering examples of fatigue failure such as steel column crane column head and so on which are indirectly subjected to dynamic load or without tensile stress in theory have greatly affected the safety of industrial building structure. Based on the principle of linear cumulative damage, the equivalent coefficient of underloading effect of crane beams in different workshops is tested and analyzed in this paper, based on the engineering background of material span, acceptance span and mechanical hydraulic press workshop of steelmaking plant. Focusing on the joint of the upper flange and web of the solid web crane beam, the end of the variable section crane beam, the head of the crane limb and column, etc., the structural damage inspection, dynamic and static test, structural finite element analysis and so on are carried out to analyze the causes of fatigue cracking. This paper discusses the application of different fatigue assessment methods, studies and optimizes the strengthening methods of different structures, and forms a complete set of practical fatigue assessment and reinforcement techniques for steel structures of industrial buildings. 1. Carrying out a general survey and classification of fatigue problems in workshops with different production properties and cranes. According to the dangerous degree of different types of fatigue problems, the joint of the upper flange and web plate of the full web crane beam and the beam end of the variable section crane beam are selected. Three parts, such as the pillar head of crane limb, are studied emphatically. 2. For eleven steel raw materials span and acceptance span, eighteen crane beams of mechanical hydraulic press workshop are tested, and the equivalent coefficient of underload effect of crane beam based on 2 脳 106 fatigue strength is calculated. The calculated value is generally larger than the recommended value of our country's code, and the suggestion of adjusting the equivalent coefficient of underloading effect is given. 3. The fatigue research is carried out near the upper flange of the solid web steel crane beam. The track and crane beam are taken as a system to be calculated by finite element method, and the interaction between track and crane beam is simulated by contact element. The complex stress state of this part under eccentric action of track is shown, and the fatigue assessment based on shear stress and normal stress near the upper flange is carried out for the first time according to German code, using finite element calculation results. It provides engineering verification for increasing the content of fatigue assessment in the code of our country. 4. According to the field test, finite element method is used to analyze the cracking reason of the column head of the crane, and a variety of reinforcement schemes are put forward and the optimum selection is carried out. The fatigue reliability of the column head of the crane limb is evaluated for the first time on the basis of the measured data. 5. Through the finite element calculation, the stress concentration position and the degree of stress concentration at the end of the crane beam with different forms of right angle mutation are determined, and the fatigue crack propagation driving energy theory is improved based on the Verity theory for the first time, and the mesh division is derived. The formula for calculating the driving energy of crack propagation, which is insensitive to the element type, is used to evaluate the fatigue performance of the straight seal plate and the angle steel seal plate in the end of the right angle mutant crane beam. The superiority of angle steel seal plate right angle mutant crane beam compared with that of straight seal plate crane beam is verified. Several reinforcement schemes are put forward and the effect of reinforcement is verified by calculation.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU391

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙根田,左勇志,李斌;焊接鋼吊車梁上部區(qū)域裂縫的形成與發(fā)展[J];建筑結(jié)構(gòu);2000年01期

2 李鳳云;鋼吊車梁設(shè)計(jì)探討[J];包鋼科技;2001年02期

3 趙根田,李云飛,杭美艷,鞏玉全;鋼吊車梁系統(tǒng)裂縫損傷的模糊分析[J];包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);2001年01期

4 史濟(jì)民,掌于昶,高金花,都本偉;江口水電站巖錨吊車梁設(shè)計(jì)[J];東北水利水電;2002年01期

5 趙根田,李斌,劉建文,董忠厚;焊接鋼吊車梁裂縫發(fā)展機(jī)理的試驗(yàn)研究[J];工業(yè)建筑;2002年02期

6 惠云玲,董桂波,徐名濤;鋼吊車梁群體疲勞壽命檢測(cè)評(píng)估分析[J];工業(yè)建筑;2003年07期

7 方紅,吳鐵漢;簡(jiǎn)支工形大跨度鋼吊車梁的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];廣西城鎮(zhèn)建設(shè);2003年Z1期

8 張孝松,禹喜;巖錨吊車梁設(shè)計(jì)方法初探[J];紅水河;2004年01期

9 覃麗坤,宋玉普,趙東拂,楊建輝;實(shí)測(cè)吊車梁變幅疲勞數(shù)據(jù)及振動(dòng)模態(tài)分析[J];工業(yè)建筑;2004年05期

10 李維安,劉曉立,張威;鋼吊車梁上部區(qū)域裂縫的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及其加固方法研究[J];華北科技學(xué)院學(xué)報(bào);2004年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 鄭世奪;杜守軍;劉衛(wèi)然;;某煉鋼廠鋼吊車梁疲勞壽命動(dòng)力檢測(cè)評(píng)估[A];第三屆全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

2 陳宇斌;孫占文;王淼;趙建明;;特大型吊車梁制作拼裝技術(shù)[A];'2009全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

3 周平;龔天明;;壁行吊車梁下梁關(guān)鍵工序制作控制[A];'2009全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

4 任嘉鼎;;支承430t吊車突變端支座鋼吊車梁的改善設(shè)計(jì)[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2003中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（4）[C];2003年

5 常好誦;楊建平;趙英杰;;鋼坯庫(kù)廠房吊車梁系統(tǒng)疲勞破壞分析[A];第十三屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ冊(cè)）[C];2004年

6 白洪濤;汪崖;夏漢強(qiáng);方大培;;重型廠房超重噸位吊車梁的設(shè)計(jì)與研究[A];第七屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

7 解耀魁;王慶霖;;基于性能的支座直角突變式鋼吊車梁梁端疲勞研究[A];第17屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ冊(cè)）[C];2008年

8 郭耀杰;杜新喜;李成玉;;三跨連續(xù)吊車梁剩余疲勞壽命分析[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（三）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)2000年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

9 常好誦;楊建平;趙英杰;向慧敏;魯春芳;詹立;;某鋼坯庫(kù)吊車梁系統(tǒng)的疲勞破壞及處理[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（五）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)2004年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

10 曹芙波;王晨霞;李斌;;焊接吊車梁疲勞裂縫加固試驗(yàn)的研究與分析[A];'2012中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會(huì)論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 本報(bào)記者 吳秋鳳 通訊員 楊照森;奪“魯班獎(jiǎng)”從這里起步[N];中國(guó)水利報(bào);2004年

2 太鋼工程質(zhì)量處 燕君;先張法在預(yù)應(yīng)力重級(jí)制吊車梁生產(chǎn)中的應(yīng)用[N];山西科技報(bào);2003年

3 高國(guó)敏邋王春燕 張材;汽車廠房?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)攻略[N];建筑時(shí)報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 常好誦;工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)疲勞測(cè)試、評(píng)估及加固研究[D];天津大學(xué);2014年

2 幸坤濤;在役鋼結(jié)構(gòu)吊車梁疲勞可靠性與安全控制研究[D];大連理工大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王宇;帶導(dǎo)向輪復(fù)雜吊車車間鋼吊車梁體系的受力性能分析[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

2 陳莉莉;兩跨連續(xù)鋼吊車梁設(shè)計(jì)計(jì)算方法研究及程序開(kāi)發(fā)[D];山東大學(xué);2010年

3 鄭軍鵬;鋼吊車梁剩余疲勞壽命評(píng)估[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

4 柳超;帶導(dǎo)向輪復(fù)雜多功能吊車車間鋼吊車梁體系的有限元分析[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

5 張威;鋼吊車梁上部區(qū)域裂縫的調(diào)查及加固的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2003年

6 胡寶琳;鋼吊車梁的校核分析及預(yù)應(yīng)力加固研究[D];武漢大學(xué);2004年

7 張琳;在役鋼結(jié)構(gòu)吊車梁疲勞壽命研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2012年

8 邢占清;重級(jí)鋼構(gòu)吊車梁的疲勞設(shè)計(jì)與加固策略研究[D];北京建筑大學(xué);2014年

9 李健榮;帶導(dǎo)向輪多功能鋼吊車梁體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

10 劉占巍;巖錨吊車梁形式及其結(jié)構(gòu)受力狀況的研究[D];貴州大學(xué);2008年

本文編號(hào)：1794696