本發(fā)明涉及鋼管焊接領(lǐng)域，特別是一種鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)具有傳力明確、受力性能好、承載能力強(qiáng)、建筑外形輕盈美觀等特性而被廣泛應(yīng)用在橋梁、建筑等領(lǐng)域。但是，隨著鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)使用年限的增長(zhǎng)，尤其是在長(zhǎng)期承受活載反復(fù)作用的環(huán)境下，鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的疲勞問(wèn)題突出。鋼管混凝土桁式拱橋—丫髻沙大橋和石潭溪大橋分別在通車10年和16年后，均出現(xiàn)了鋼管焊接節(jié)點(diǎn)疲勞開(kāi)裂病害。

當(dāng)前針對(duì)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，主要有支管直徑與主管直徑之比β、主管直徑與主管壁厚之比γ、支管壁厚與主管壁厚之比τ和主管與支管間夾角θ等指標(biāo)，且在采用上述評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，采用的是單一指標(biāo)。但是，采用單一指標(biāo)對(duì)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，忽略了各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間潛在的交叉關(guān)系，即變化其中一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)會(huì)造成其它評(píng)價(jià)指標(biāo)的變化。譬如，采用支管直徑與主管直徑之比β進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，會(huì)造成主管直徑與主管壁厚之比γ發(fā)生變化。因此，當(dāng)前評(píng)價(jià)方法采用單一指標(biāo)進(jìn)行鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能評(píng)價(jià)，無(wú)法全面把握鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能，且可能出現(xiàn)悖于設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的期望。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)方法，可以同時(shí)考慮當(dāng)前鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的所有評(píng)價(jià)指標(biāo)，消除采用單一評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法造成的缺陷，簡(jiǎn)單適用，保證鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的疲勞性能。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)方法，具體包括以下步驟：

步驟S1：采用鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與主管的接觸面面積S_c和鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與支管的接觸面面積S_w作為鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

步驟S2：計(jì)算上述兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，取小值評(píng)價(jià)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的疲勞性能。

進(jìn)一步地，步驟S2中，所述計(jì)算上述兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)具體包括以下步驟：

步驟S21：采用下式計(jì)算鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與主管的接觸面寬度m_c、鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與支管的接觸面寬度m_w：

m_c＝t_w(1+φ)，

其中，t_w為支管壁厚；φ為焊縫寬度與支管壁厚之比，為焊縫高度與支管壁厚之比，w_d為焊縫外露寬度；w_h為焊縫高度；

步驟S22：計(jì)算鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與主管的接觸面長(zhǎng)度l_c、鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與支管的接觸面長(zhǎng)度l_w：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c＜0.65時(shí)：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c≥0.65時(shí)：

其中，d_w為支管直徑；t_c為主管壁厚；d_c為主管直徑；θ為支管與主管間夾角；α為主管直徑與支管壁厚之比，ζ為支管直徑與支管壁厚之比，β為支管直徑與主管直徑之比，γ為主管直徑與主管壁厚之比，τ為支管壁厚與主管壁厚之比，η為支管直徑與主管壁厚之比，

步驟S23：根據(jù)上述步驟得到鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與主管的接觸面面積S_c和鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與支管的接觸面面積S_w：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c＜0.65時(shí)：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c≥0.65時(shí)：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果：本發(fā)明可以同時(shí)考慮鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前所有評(píng)價(jià)指標(biāo)，消除采用單一評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法造成的缺陷，簡(jiǎn)單適用，保證鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的疲勞性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的焊縫局部祥圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)祥圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供了一種鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)方法，采用鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與主管的接觸面面積S_c和鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與支管的接觸面面積S_w，作為鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)；作為評(píng)價(jià)方法，計(jì)算并比較鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與主管的接觸面面積S_c和鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與支管的接觸面面積S_w，取小值評(píng)價(jià)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能。

具體包括以下步驟：

步驟S1：采用鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與主管的接觸面面積S_c和鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與支管的接觸面面積S_w作為鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

步驟S2：計(jì)算上述兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，取小值評(píng)價(jià)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)的疲勞性能。

進(jìn)一步地，步驟S2中，所述計(jì)算上述兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)具體包括以下步驟：

步驟S21：采用下式計(jì)算鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與主管的接觸面寬度m_c、鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與支管的接觸面寬度m_w：

m_c＝t_w(1+φ)，

其中，t_w為支管壁厚；φ為焊縫寬度與支管壁厚之比，為焊縫高度與支管壁厚之比，w_d為焊縫外露寬度；w_h為焊縫高度；

步驟S22：計(jì)算鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與主管的接觸面長(zhǎng)度l_c、鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)焊縫與支管的接觸面長(zhǎng)度l_w：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c＜0.65時(shí)：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c≥0.65時(shí)：

其中，d_w為支管直徑；t_c為主管壁厚；d_c為主管直徑；θ為支管與主管間夾角；α為主管直徑與支管壁厚之比，ζ為支管直徑與支管壁厚之比，β為支管直徑與主管直徑之比，γ為主管直徑與主管壁厚之比，τ為支管壁厚與主管壁厚之比，η為支管直徑與主管壁厚之比，

步驟S23：根據(jù)上述步驟得到鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與主管的接觸面面積S_c和鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與支管的接觸面面積S_w：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c＜0.65時(shí)：

當(dāng)(d_w+2w_d)/d_c≥0.65時(shí)：

計(jì)算并比較鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與主管的接觸面面積S_c和鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)中焊縫與支管的接觸面面積S_w，取小值評(píng)價(jià)鋼管焊接相貫節(jié)點(diǎn)疲勞性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。