风荷载下悬臂挑蓬的整体疲劳分析
风载作用下悬索桥吊索腐蚀疲劳寿命分析
式中： ｔ 为拉 索 ＨＤ Ｅ护套 户外 暴露 老化 时 间 ， ； Ｐ 周
Ｙ为拉 索 ＨＤＰ Ｅ护套 断裂 伸长 率保 留率 ， 。 ２ １ ２ 防腐 蚀涂 层 的寿命 ．． 目前 ， 内外 学 者 提 出 的涂 层 寿命 预 测公 式 基 国 本 上都 是基 于涂 层 防 护基 体 理 论 ， 试 验 室条 件 下 在 得出的， 其在 工 程 应用 上 存 在 一 定 的局 限性 。为简 化分析 ， 文根 据 Ｉ Ｏ １ ９ ４标 准 中规 定 的 耐用 年 本 Ｓ ２ ４ 限 简 单 地 假 设 了 涂 层 防 护 体 系 的 失 效 时 间 ，Ｓ ＩＯ １ ９ ４将 涂料 系统 的耐 久性划 分 为 ： （ ～５ ） 中 ２４ 低 ２ 年 ；
其湿 热 区海洋 气候 的拟合 结果 ， ： 即
Ｙ 一 ３ ．９ ９ｅ 。。 １ ６ ６ １ （） ２
式 中 ： 为 材料常 数 ； 为 裂纹扩 展指 数 ； ｃ ｍ ｆ为 加载 频 率（ 假定 裂纹 扩展 速率 与频率无 关 ） 。 令式 （ ） ４ 和式 （ ） 示 的 两个 扩 展 速 率相 等 ， ６表 即 可 得到 转变 为小 裂纹 扩 展 阶段 时蚀 坑 的临 界 尺寸 ， 并 可 由式 （ ） ６ 确定 坑蚀 至腐蚀 疲 劳发生 的历 经时 问 。
６ ３
防 火 与 防 腐
ｔ＝ ｔ ｌ＋ ｔ ２＋ ｔ ３＋ ｔ ４
（ １）
式中 ：． ａ 为裂 纹形 成 时 点蚀 坑 的半 径 ；ａ 。为 初 始 点
２ １ 吊索防护体 系使 用 寿命 预 测 ． ２ １ １ ＨＤ Ｅ护 套老化 开裂 失效 历经 时间 ． ． Ｐ 老化 和龟裂 是 热 挤 ＨＤ Ｅ护 套 破 坏 的一 种 基 Ｐ 本 现 象 ， 亚平 等 ＿ 在 我 国不 同地 区进 行 了户外 自 刘 ４ 然 老 化 的力 学性 能研 究 ， 过 ３年 多 的试 验 和统 计 通
悬挑屋盖风荷载仿真分析论文
悬挑屋盖风荷载仿真分析论文悬挑屋盖风荷载仿真分析论文1模型设计及制作要求第四届全国结构设计竞赛的题目是“体育场悬挑屋盖结构”，需要制作的部分为挑棚结构，包括支承骨架和围护结构两部分(图1)。
要求使用长度为1250mm，截面规格为2mm×2mm、2mm×4mm、2mm×6mm、4mm×6mm、1mm×55mm的桐木条和502胶水，制作支承骨架;围护结构采用120g布纹纸，自行裁剪粘贴，要求围护材料在外观上必须全部覆盖挑篷上部及背部区域。
制作完成后，使用连接螺栓将挑棚结构固定在看台上。
采用在悬挑屋盖上加竖向静载和风荷载的方式测试模型的刚度和承载力。
以模型在1.88kg竖向静荷载作用下和9m/s风速作用下、悬挑端部竖向位移的加权平均值和模型自重综合评估模型优劣。
并且要求模型在12m/s风速作用下，模型不能发生破坏，充分考核了模型在正常使用条件下的刚度水平和极限承载力条件下的结构合理性。
2设计方案构思2.1结构选型根据本届结构设计大赛的竞赛规则，对设计制作要求、加载制度及评审规则等进行了认真分析，可以得到在考虑结构质量与结构位移所占分值比例不同的基础上(质量占得分的50%，位移占25%)，应尽可能减小结构质量，并在控制结构位移增加不大的情况下，采用桁架结构体系形式。
结构由两榀桁架组成，每榀桁架都采用三角形几何不变体系以提高结构的承载力、刚度及稳定性。
考虑竞赛对结构的加载方式以竖向静载为主，且在水平风荷载作用下结构满足强度及整体稳定性要求的情况下，依靠杆件自身截面强度即可提供抗力，这样可减少支撑数量从而减轻结构质量。
同时为了维持桁架自身的稳定性，设置了为维持结构稳定的竖向和斜向支撑。
另外，试验与计算分析结果均表明，风荷载对结构的影响没有静载显著，综合考虑到竞赛要求、工程的实际情况以及所提供材料的特点，在围护结构下部设置了分布均匀、规则的檩条，使结构能够满足使用的要求。
悬架下摆臂的疲劳寿命分析_史建鹏
2013年（第35卷）第3期汽车工程Automotive Engineering2013（Vol．35）No．32013050悬架下摆臂的疲劳寿命分析**国家高技术研究发展计划（2008AA11A123）和吉林省科技厅科技发展计划重点项目（20086006）资助。
原稿收到日期为2011年9月21日，修改稿收到日期为2011年11月8日。
史建鹏1，管欣2(1.东风汽车公司技术中心，武汉430058 2.吉林大学，汽车动态模拟国家重点实验室，长春130025)［摘要］根据汽车悬架下摆臂所受的极限静载工况下的结构应力分析、道路载荷作用下的疲劳损伤分析和常用行驶工况下的疲劳寿命等分析，采用CAE 与台架和道路试验相结合的方法，从多体动力学得到载荷值，应用“惯性释放法”获得不同工况下，下摆臂的应力分布特征；据此确定易出现疲劳损伤的部位，为下摆臂探索出一种一体化疲劳寿命分析方法；采用该方法对某型汽车下摆臂进行分析的结果表明，受到的应力下降10MPa 时，疲劳寿命约能提高1倍。
关键词：悬架下摆臂；载荷；应力；疲劳寿命Fatigue Life Analysis of Lower Suspension ArmShi Jianpeng 1＆Guan Xin 21.Dongfeng Motor Corporation Technical Center ，Wuhan 430058；2.Jilin University ，State Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation ，Changchun 130025［Abstract ］Based on the analyses on the structural stress of static loads in extreme condition ，the fatigue damage under road loads and the fatigue life in normal driving conditions for lower suspension arm and combining CAE technique with road test ，the load values are obtained with multi-body dynamics ，and by applying inertia relief method the stress distribution features of lower suspension arm are acquired ，and based on which the locations are i-dentified where fatigue damages are easy to occur．Thus an integrated fatigue life analysis technique for lower sus-pension arm is explored ，using which the analysis on the lower suspension arm of a real vehicle is conducted with a result showing that for this specific situation a reduction of stress by 10MPa can lead to nearly a doubling in fatigue life．Keywords ：lower suspension arm ；load ；stress ；fatigue life前言关于下摆臂疲劳寿命的研究主要包括：应用结构有限元方法提升部件疲劳寿命和以台架试验为基础的多轴向疲劳寿命加载模式的分析方法。
大跨铁路梁桥最大悬臂阶段的静风安全性分析
大跨铁路梁桥最大悬臂阶段的静风安全性分析作者：杜立凡王卫锋郑恒斌来源：《贵州大学学报（自然科学版）》2020年第06期摘要：在桥梁挂篮悬臂浇筑施工过程中，风荷载与桥梁结构的相互作用是一项工程风险因素。
为评估桥梁挂篮悬浇施工过程中结构的抗风安全性，同时为桥梁抗风设计提供有效依据，以某大跨铁路连续梁桥为背景，基于CFD数值模拟结合规范建议公式确定了桥梁关键截面的三分力系数，而后采用Midas Civil建立了考虑桥梁施工全过程的有限元模型。
针对主梁最大悬臂阶段将均匀对称、非均匀对称和龙卷风荷载分别与对称及非对称施工荷载工况组合，将结构预存状态与静风荷载效应叠加，以此全面分析主梁最不利施工阶段的静风安全性。
结果表明：静风荷载引起主梁横向位移最大值可达到6.98 mm，竖向位移最大值可达到5.03 mm，龙卷风工况对结构位移最为不利;各关键位置应力最大值，最小值均出现在对称均匀加载工况，对称均匀加载工况对结构应力最为不利。
为确保结构安全建议在桥梁挂篮悬臂浇筑施工过程中，考虑风荷载效应的影响。
关键词：桥梁工程;悬臂施工;静風荷载;CFD方法;三分力系数;安全性中图分类号：U441.2文献标识码： A桥梁结构的施工工程复杂庞大，工程建设过程中面临来自自然界气候条件、材料性能等不确定性因素影响，一旦发生事故，将会造成非常巨大的生命及财产损失。
风荷载引起的桥梁破坏发生面较广，桥梁结构在风荷载作用下可能发生失稳甚至破坏[1-3]。
在施工阶段下，桥梁结构对风荷载的作用更为敏感，结构过大的风响应会对施工及结构安全造成不利影响[4-5]。
而最大悬臂阶段是桥梁挂篮悬臂施工过程中最不利的阶段，结构在此阶段受风荷载的影响最大[6-8]。
所以，对桥梁的最大悬臂施工阶段进行风安全评估是有必要的。
由于在大跨梁桥悬臂浇筑的过程中，T构两侧悬臂难以做到完全对称，不平衡荷载是悬臂阶段风安全问题中一个需要考虑的因素[9]。
施工过程中结构状态有一个叠加的过程，静风荷载作用在叠加下可能导致结构产生更大的位移和内力，所以施工过程的结构状态与静风荷载效应的叠加也是需要考虑的问题。
基于现场实测的大跨钢桁悬索桥疲劳可靠度分析
基于现场实测的大跨钢桁悬索桥疲劳可靠度分析0 引言钢桁桥因跨越能力强、施工方便、外形优美、整体性好被广泛应用于大跨度桥梁，尤其是大跨度悬索桥。
在长期的车辆荷载和风荷载作用下，钢桁架主梁各杆件尤其是杆件的各个连接部位将长期处于累积疲劳损伤的状态[1-2]，进而影响桁架主梁结构的长期安全运营。
因此，对大跨度钢桁架悬索桥关键构件处的细节进行疲劳可靠度评估显得极为重要。
以往对钢桥疲劳的研究大多基于疲劳应力谱，因此，首先需要对处于正常运营期的大桥车流情况进行调查统计并分析，再通过确定不同车型荷载参数建立车辆荷载谱，最后得到只能反映大桥整体的车载特征，因此得到的局部应力分析结果将会在较大程度上与实际情况不符[3-5]。
为了更好地掌控大桥的服役情况，结构健康监测系统应运而生，目前已广泛地在大跨度桥梁领域使用[6-8]，应变时程可直接通过监测系统得到，用于疲劳分析的疲劳应力谱可由雨流计数法获得，随后便可对桥梁钢结构构件细节进行疲劳累积损伤及可靠度评估研究[9-10]。
但桥梁健康监测系统经济投入成本很大，而且以往基于现场实测的研究往往针对大跨度钢箱梁桥[11-14]，基于现场监测数据研究大跨度钢桁梁悬索桥关键构件的疲劳可靠度较少。
为节约成本，针对大跨度钢桁梁悬索桥，首先采用ANSYS软件建立了大桥的壳-梁混合单元空间桁架主梁有限元模型，随后通过分析确定了大桥的关键构件及关键点。
针对关键构件的关键点，进行为期6 d 的应变实时监测，通过对实测数据的预处理，获得了比较准确的应力响应，然后对于所测关键构件的关键点运用核密度估计法建立基于小子样的疲劳荷载谱概率分布模型，研究大桥所测关键构件关键点的疲劳可靠度，为大桥的安全运营提供保障。
1 有限元建模及关键截面确定本研究以某大跨度钢桁架悬索桥为工程背景，其主跨为1 176 m，主缆采用(242+1 176+116)m的孔跨布置方式。
加劲梁选用梁高为7.5 m且桁架节间距为7.25 m的钢桁梁。
连续刚构最大悬臂状态施工中的抗风分析
连续刚构最大悬臂状态施工中的抗风分析摘要：由于山区自然风变化无常，桥梁建设周期较长，处于施工中的高墩大跨连续刚构最大悬臂状态刚度小，柔性大，通常为最不利的抗风状态。
以在建某高墩大跨连续刚构桥的最大悬臂施工状态为例，建立有限元模型围绕最大双薄壁状态高墩的抗风性能进行研究。
中图分类号： tu973+.32 文献标识码： a 文章编号：1 桥梁风害风是引起桥梁结构反应的的直接作用，由于它在自然界中变化无常，自身又携带着很大的能量，通常是桥梁结构最主要遭受的自然外力。
1940年，塔科马悬索桥在大风作用下出现主梁扭转振动而破坏，使得工程界和学界认识到风致振动的灾害性，于是把桥梁结构的抗风稳定性能纳入新的重要研究课题[1]。
目前，桥梁结构正朝着更大跨度、更纤柔的方向发展，桥梁工程师必须面对抗风稳定性能，充分认识风致振动问题。
风对结构的相互作用是一个十分复杂的现象，它受风的自然特性、结构的外形、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素制约。
这里把风与结构的相互作用也可分成[2-3]：①空气力受结构振动的影响很小，可忽略不计；②空气受结构振动的反馈制约，引起一种自激振动机制。
连续刚构通常建设在跨越沟壑的地方，沟壑本身对来流风有加速效应，会增大风对结构的作用。
而地形下垫面的实际情况对梯度风也有显著的影响，改变来流风的大小以及风向，都会对结构内力带来不同程度的作用。
连续刚构的最大双悬臂状态柔性大，此时稳定性差。
因此，工程师除考虑常规荷载作用下的稳定性以外还需根据当地风的自然情况分析对桥梁结构的作用，保证桥梁结构的施工安全性以及合拢施工时的精度。
虽然预应力混凝土连续刚构桥在成桥运营状态具有良好的抗风性能，但最大双悬臂施工状态时，抗风性能较薄弱，因此设计施工非常有必要进行风荷载对结构作用的研究，确保施工的安全和施工的精度。
在跨越沟壑时，并行双幅刚构桥受风荷载的作用不容忽视，尤其是最大悬臂施工状态时，结构处于t构状态刚度不足，对风荷载作用非常敏感，风荷载很大程度上起到控制荷载作用。
大气工程中风力发电塔筒结构的疲劳性能评估
大气工程中风力发电塔筒结构的疲劳性能评估随着风力发电的快速发展，塔筒结构作为一个关键组成部分，有着重要的作用。
然而，在长期的风力作用下，塔筒结构容易出现疲劳破坏，影响风力发电的正常运行。
因此，对于风力发电塔筒结构的疲劳性能进行评估，具有重要的意义。
首先，我们需要了解什么是疲劳破坏。
疲劳破坏是指在循环载荷作用下，结构在未达到其静力强度的情况下发生破坏。
疲劳破坏是一种逐渐发展的过程，通常起始于微小的裂纹，然后沿着应力最大的位置扩展，最终导致结构破裂。
因此，疲劳性能评估的关键是确定结构中的疲劳破坏起始位置和扩展情况。
在风力发电塔筒结构的疲劳性能评估中，我们需要考虑到以下几个因素。
首先是塔筒结构的材料性能。
不同材料的疲劳特性存在差异，因此需要根据具体的材料选取合适的疲劳参数。
其次是结构的设计参数，包括截面尺寸、连接方式等。
这些设计参数会对结构的应力分布产生影响，从而影响疲劳寿命。
最后是外界环境因素，如风速、震动等。
这些因素会对塔筒结构产生不同程度的影响。
疲劳性能评估的方法主要包括实验研究和数值模拟两种。
实验研究通过在实验室中进行长期循环载荷试验，来模拟结构在实际运行条件下的疲劳行为。
这种方法对于验证理论模型和分析方法具有重要的作用。
然而，实验研究的成本较高且时间较长，无法涵盖所有的工况和边界条件。
因此，数值模拟成为研究人员常用的手段。
数值模拟采用计算机辅助工程软件，根据塔筒结构的几何形状和材料性能，通过有限元分析等方法，来模拟结构在不同工况下的应力分布和疲劳寿命。
数值模拟具有高效、经济和便捷的优点，可以在短时间内预测结构的疲劳性能。
疲劳性能评估的结果可以用疲劳寿命和安全系数来表示。
疲劳寿命是指结构在疲劳载荷下的使用年限，通常以循环数表示。
安全系数是指设计疲劳载荷与疲劳破坏强度之间的比值。
当安全系数大于1时，表示结构的设计寿命大于使用寿命，具有足够的安全性。
而当安全系数小于1时，表示结构的设计寿命小于使用寿命，存在疲劳破坏的风险。
悬臂弧形挑篷风荷载和等效静风荷载研究
第一章绪论１．１．２大跨度屋盖结构给风工程研究带来的严峻课题尽管工程界对结构风荷载的研究达到了非常高的重视，风灾仍然发生的频率很高、次生的灾难很大、带来的影响范围非常广泛。
表】１所列的是１９５０～１９９９年全球（特火型）重大自然灾害统计数据，可以看到风灾是自然灾害中影响最大的一种，给人类带来了巨大的生命和财产威胁。
表１１１９５０至１９９９年全球（特大型）重大自然灾害统计数据灾难种类地震风灾洪水其他台计灾难次数（次）６８８９６３１４２３４死亡人数（百万人）Ｏ，６６０．６３０．１Ｏ．Ｏｌ】．４经济损失（亿美元）３３６０２６８８２８８０６７２９６００保险损失（亿美元）２５４６８７８５８４１１１０在风灾肆虐的同时，人类用勤劳和智慧不断地发展现代文明。
大跨度屋盖结构由于建筑美学的提升和能够提供宽大的空闻等优势被广泛应用到重要的公共建筑中。
图１．１为２００２年韩日世界杯足球赛中的部分体育场建筑，可以看到悬臂挑篷凭借其风格明快的建筑外形、结构轻盈材料节省的优势在大跨度屋盖结构中占有重要地位。
在建筑形式上的特征使得悬臂挑篷柔度较大并且阻尼较小，这样的结构形式由于基频和风的卓越频率接近，必然对风荷载十分敏感。
（ａ）韩国水原世界杯露天体育场（ｂ）韩国西归浦济州体育场（ｃ）韩国光州世界杯露天体育场（ｂ）韩国全州世界杯体育场同济大学博七学位论文（ｅ）日本宫城世界杯体育场（ｂ）日本大阪世界杯体育场图１１２００２年韩日世界杯足球赛的部分体育场建毓图１．２和图１．３显示的是两个大跨度屋盖（英国某悬挑屋盖和苏卅Ｉ体育场屋盖）在风荷载下破坏的情况。
大跨度屋盖结构受风灾破坏的实例还有很多，如１９８８年８月８日“８８０７”号台风造成杭州笕桥机场航站楼、杭州市体育馆屋顶严重破坏：１９９４年８月１５日“９４１７”号台风在浙江温州登陆，造成温州机场屋盖严重受损等。
可以看到大跨度的屋盖结构对风荷载非常敏感，在建造这类结构之前如果对其表面风荷载分布特征及风致振动问题没有研究透彻，极易带来结构安全性方面的隐患。
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¹ 风荷载工况 2, R 值不变, 峰值 P 变化, 分析 结果见图
2 和图 3; º 风荷载工况 2, 峰值 P 不 变, R 值变化, 分析结果
见图 4 和 图 5; » 风荷载工况 1, R 值不变, 峰值 P 变化, 分析
结果见图 6 和图 7; ¼风荷载工况 1, 峰值 P 不变, R 值变化,
岑 伟等: 风荷载下悬臂挑蓬的整体疲劳分析
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工况二: 图 1 叠加 2( 当 风从右往左 吹时, 风荷载的 z 向 分量与静荷载的方向相反) 。
显然这两种是在结构设计中都必须予以考虑的工况, 且 风作用时结构中的内力变化都是相对较大的, 在疲劳设 计中 起控制作用。 2 疲劳寿命估算流 容限 法。总寿命法主要是 用疲劳 累计损 伤理论 来估算 变应 力幅 值下疲劳寿命。
损伤的直接理解就是, 在疲 劳荷载下 材料 的改变 ( 包括 疲劳裂纹大 小的变化、循环应 变硬化 和残余 应力的变 化) 或 材料的损坏程度。进一步说就是材料在循环荷载下, 微 观裂 纹不断扩展和深化, 从而使试件或构件的有效工作面不 断减 少的程度。
由于损伤是一个抽象的 概念, 不能 直接地 度量, 所 以许 多人建议用参数 D 来表示 它, 有 D 的变 化来反 映裂纹 扩展 程度。而通过 D 可以推测它与 疲劳过程中某些可 测量量如 疲劳极限、裂纹长度、极限 强度等 有着某 种联系。 目前 已得 到的表示 损伤度 D 的方法 有多种, 典型 的方法 如通过 后一 应力上寿命的相对变化表示损伤度
的 S- N 曲线; 然后根据 统计的应力- 应变循环历史和 S- N
曲线( S- N 曲线 指的 是控 制 应力 幅值 Sa 为 常 值的 疲劳 试 验, 也就是常说的控制应力 的疲劳 试验) , 按 照线性 M iner 累
积损伤理论计算疲劳损伤指数 D 。
表1
钢材疲劳参数
钢材型号 S u/ MPa K 1/ MPa n
2. Tianhe Architectural Design Co. Ltd. , Zhejiang 313000, China)
Abstract: Aiming at problem of integral fatigue of cantilever roof structure under wind load, the fatigue coefficients analyses of cantilever structure have been finished with fatigue damage index D in Miner linear cumulative under wind loads based on fatigue life analysis process. It shown that damage degrees of each member of the structure and fatigue weak areas are similar; Also, the fatigue damage index D reached an extreme value in certain ranges when R changes.
Miner 累积损伤理论计算疲劳损伤指数 D , 进行了风荷载下疲 劳参数的分析。研究发现, 结构的各个杆件的疲劳损
伤程度的变化规律和疲劳薄弱区位置较为相似; 在分析中还发现 R 值变化 会使杆件疲 劳损伤值 D 在一定 区域内
出现极值现象。
= 关键词> 悬臂挑蓬; 疲劳; 总寿命法; 参数分析
= 中图分类号> TU31211
tures as seen through incremental dynamics analysis[ J] . Ph D Dissertat ion, Department of Civil and Environment al Eng. , Stanford University, 2002. [ 2] FEMA 273. NEHRP guidelines for t he seismic rehabilit ation of
程序把应力谱转化成应力峰值谱, 并用雨流计数法统计 每一
杆件应力- 应变循环历史; 采用 Basquin 疲劳寿命估算模型 。
$R 2
=
Rfc(
2N f ) b
( 2)
式中, Rfc为疲劳强度 系数; b 为疲劳 强度 指数; $R 为应
力幅值; N f 为至破坏的疲劳寿命。 选取钢 材 SAE- 1015 的疲劳 参数[5] , 见 表 1。 确定 杆件
D = ( N k- nk ) / N k
( 1)
式中, nk 为试样在应力 S 1 下循环作用 n 周后再在 应力
S k 下 循环至破坏 的周 次; N k 为 原始 材料 相对 于应 力 Sk 下
的常应力寿命。
对上两种工况进行有限元时程分析, 可以得到结构 中任
意一杆件应力时程谱, 根据疲 劳寿命 估算 分析流 程[4] , 通过
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低 温建 筑 技 术
2007 年第 6 期( 总第 120 期)
风荷载下悬臂挑蓬的整体疲劳分析
岑 伟1 , 翁恩豪2
( 1. 浙江大学土木系, 杭州 310027; 2. 浙江天和建筑设计有限公司, 杭州 313000)
= 摘 要> 针对风荷载下悬臂 挑蓬 产生 整体疲 劳的 问题, 采用 基于 总寿命 法的 疲劳 寿命分 析流 程, 由线性
图 4 所示的结果是不同的 R 值水平下, 杆件 40、26 号都 产生了较大的疲劳损伤, 说明这是疲劳薄弱区 域。在观 察某 一具体杆件的 疲劳 损伤程 度时, 发 现在 R < 5 时, 各 杆件 的 疲劳损伤都很小。当 R > 5 时, 疲劳 损伤随着 R 值的增 加逐 渐增加, 但是增长幅度逐渐变缓。
Key words: cantilever roof structure; fatigue; total life method; parameter analysis
1 概述 疲劳分析关心的是大应力幅值循环, 即风荷载出现 与消
失时结构内力的变化, 脉动引起结构内力的变化是小应 力幅 值循环, 不会对 结构 疲劳构 成威 胁[1]~ [ 3] 。因 此下 面分析 合 理简化忽视由风脉动引起的结构小应力幅值循环, 而把 平均 风部分适当放大。
为 2 @ 106。风荷载的 峰值 P 和风完全 作用于结 构所需 的时
间可能影响应力幅值和平均应力的大小, 下面就对这两 个因
素进行参数分析。如图 1 所示, 风持续作用一个周期的 时间
为 t ( 即风逐渐增加到逐渐 减小的过程) , 则:
t= 2t1 + t2
( 3)
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低 温建 筑 技 术
2007 年第 6 期( 总第 120 期)
影响, 为得到比较可靠 的估计, 尽可 能选择 屈服后 正刚 度骨 架曲线。
( 2) 滞回 模型对评估 结果也 有较 大影响, 实 际应 用时 可结合指向峰值模型和捏拢模型综合评价。
( 3) 基于增量动力分析的桥梁抗震性能评估还有 很多 问题需要进一步完善。
参考文献
[ 1] Vamvatsikos D. Seismic performance, capacity and reliability of struc-
= 文献标识码> B
=文章编号> 1001- 6864( 2007) 06- 0086- 03
INTEGRAL FATIGUE ANALYSIS OF CANTILEVER ROOF STRUCTURE UNDER WIND LOAD
CEN Wei1 , WENG En- hao2 ( 1. Department of Civil Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;
buildings[ S] . FEMA 274, Commentary, Washingt on( DC ) : Federal Emergency Management Agency, 1996.
[ 收稿日期] [ 作者简介]
2006- 09- 15 彭成明( 1982- ) , 男, 湖北仙桃人, 硕士研究生, 研 究方向: 结构与抗震。
反向加载很多, 那么结构中的疲劳损伤可能更大。图 8 表明 不同的 R 值, 结构 的疲劳 薄弱 区域 位置 没变 化。在观 察某 一具体杆件的疲劳损伤程度时, 随着 R 值的变 化, 疲 劳损伤 也是非单调变化的, 如图 10 所示。当 R < 5 时, 各个 杆件的 疲劳损伤随着 R 值 的减小而 增大; 当 R > 9 时, 各个 杆件的 疲劳损伤随着 R 值的增大而增大; 而当 5< R < 9 时, R 在某 一点处疲劳损伤可能 出现极 值。从图中 可以看 出风 荷载增 长的快慢影响了结构的内力变化的幅度。 5 结语
图 6 和图 7 描述 了在 R= 10 时, 不同 风荷载下, 结 构中 各杆件的疲 劳损伤程度, 与等 值右风 作用相 比较, 两者 基本 上有相同的变化规律。但左风荷载下的疲劳损伤极值更大, 这是由于左风作用下, 结构继续加载, 内力普遍较大, 应 力循 环中的平均应力也大。如果右风作用下, 结构完全卸载 且又
( 1) 风荷载的反 复出现, 使悬 挑结构 处于 较大 应力幅 值循环状态下, 可能成为其发生疲劳破坏的隐患。在进行结 构设计时, 应适当降 低极限 承载力 下材料 的许用 应力, 使应 力循环幅值不至于过大。
( 2) 对于悬臂的 挑篷, 左风荷 载与右 风荷 载对 结构造 成的疲劳损伤程度不同。
b
c
Ef 1 Rf 1 / MPa
SAE- 1015 414 1083 0. 243 - 0. 133- 0. 582 0. 739 946