发布日期：2014-05-04 16:08:24       网架工程的整体节点综合优化分析

 应用新型的高性能复合材料是现代科技发展的趋势。其中，碳纤维增强复合CFRPCarbonFiberReinforcedPolymer)已进入混凝土结构、网架工程的加固领域，包括静力和疲劳强度两个方面，取得了一定的成效。如果尝试采用CFRP对铸钢件与钢管的焊接进行加固以避免出现疲劳裂纹，将会增强整体节点性能。目前，在这方面的研究还是空白，所以需要研究掌握铸钢件、热轧钢管和CFRP三者之间的粘结效应、节点疲劳强化机理、计算理论和设计方法等。
对于应力集中的部位，可以通过构造措施来减弱。如增大倒角半径，使有圆弧倒角的过渡段更为平缓；在局部位置设置隔板或加劲肋增强结构刚度，降低应力集中；在板件相接的部位，进行打磨处理，使之光滑连接，从而减小或降低应力集中，使整个节点构件受力更为合理，安全可靠。
    整体节点的最大应力集中系数主要由板宽及节点板圆弧半径的比值(R/d)确定（图1）-9j。整体节点最优R/d应大于1/2。但是，在设计整体节点时，若要达到最优模型，将导致节点板尺寸加大，从而造成材料浪费。因此，建议在设计整体节点时，R/d在1/5～1/2之间取值。

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    钢桁桥整体节点在不同级别荷载动力响应下，箱形下弦杆与节点板连接处、整体节点板几何形状突变处和右斜腹杆与节点板连接处，均可能在使用期间发生疲劳破坏。因此，过桥车辆的时速应控制在一定的范围内。
    另外，在很多结构中，还应用了很多圆钢管整体节点（图2），即采用一个铸钢件或对称铸钢节点，在铸钢件上各个方向引伸出一段铸钢管，分别与节点处原有的支管、主管对接焊缝连接。
    1)掌握不同钢材焊接工艺对节点疲劳性能的影响，开展针对铸钢一热轧钢之间焊缝及热影响区金相结构和机械性能的试验分析。
    2)不同国家在处理节点构造细节、焊接工艺等问题上拥有自己的方法。因此，我国可以在国际研究成果的基础上，根据自身国情补充一些试验研究，提出适合我国的铸钢节点疲劳设计准则。
    3)尽管铸钢应用及节点焊接在国际上已达到了很高的水准，其发展空间仍然很大。