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基于现场调研的螺栓球网架结构悬挂吊车疲劳载荷谱编制及残余疲劳寿命评估

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近年来，我国悬挂吊车网架结构厂房发展势如破竹。悬挂吊车的使用虽操控简单，使用方便，但同时由于吊车运行时自身重量、吊重、运行过程中的刹车、制动等因素的对网架结构的影响，使得网架结构构件或吊点处容易出现疲劳破坏。国内外学者虽对这类问题有所研究，但多数都集中于理论模拟分析，且多侧重在“抗力”方面，而对悬挂吊车厂房的收集和疲劳载荷方面的研究少之又少。悬挂吊车网架结构载荷谱的编制是后期进行疲劳设计、损伤研究和疲劳寿命评估的前提和重要依据。因此，对于国内目前现存的悬挂吊车网架结构厂房的基本信息收集，并根据调研信息进行厂房网架载荷谱的理论编制是十分必要的。这样不仅节省了厂房现场大量的载荷采集工作，而且为今后疲劳载荷谱的编制也开拓了新的方法。 因此本文在雷宏刚教授的国家科研基金项目支撑下，进行了如下工作： 1.收集国内带悬挂吊车螺栓球网架结构厂房共计46个；在国内进行悬挂吊车网架厂房调研，最终在吉林长春市、天津、上海和山西省，进行了共计9个厂房的调研工作； 2.通过厂房调研，了解厂房概况悬挂吊车基本状况和运行情况等基本信息。之后本文以山西省3个典型的调研案例（吊车吊重分别为3t、5t和10 t），利用有限元分析软件ABAQUS分别进行了螺栓球网架结构的模型建立，并模拟吊车满载情况下全过程运行一次，得到各个网架结构中最不利的悬挂吊点位置，进行具体的疲劳载荷谱编制及残余疲劳寿命分析； 3.通过计算分析得到：案例一（满载10 t）网架控制吊点为吊点5、吊点13；案例二（满载5 t）网架控制吊点为吊点6和吊点9；案例三（满载3 t）通过分析得到了控制吊点7。之后分别对各控制吊点进行疲劳载荷谱编制；最后基于线性累积损伤理论，结合现有试验成果—高强螺栓节点的S—N曲线和各控制吊点的疲劳载荷谱进行吊点的残余疲劳寿命估算。

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