X形圆钢管相贯节点焊缝断裂预测及承载力分析

作者：韩涵; 郑涛; 王旭东; 黄政华^*

来源：建筑结构, 2022, 52(13): 99-105.

DOI：10.19701/j.jzjg.20211180

• 相贯节点
• 应力加权损伤模型
• 空穴扩张模型
• 断裂预测模型
• 焊缝承载力

为了验证应力加权损伤模型(SWDM)对相贯节点在单调荷载作用下延性断裂预测的适用性，对正交设计的23个X形圆钢管相贯节点进行有限元分析。应用空穴扩张模型(VGM)和SWDM,得到了荷载和断裂点损伤度曲线，通过洛德角参数的变化，分析了断裂点的应力状态，对比了VGM和SWDM预测结果；运用ABAQUS子程序模拟了焊缝破坏过程，分析了节点几何参数对焊缝承载力的影响。结果表明：SWDM预测的断裂荷载要低于VGM,断裂点的应力状态是由轴对称拉伸或压缩状态向平面应变状态的趋势变化，通过引入洛德角参数，SWDM能准确地模拟节点在不同应力状态下的损伤累积，预测精度高于VGM,适用性更好；焊缝的开裂始于鞍点处，并迅速向冠点发展，导致节点破坏；节点支主管壁厚一定时，支主管外径比和主管径厚比越大，焊缝承载力越低；《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)中焊缝承载力计算公式未考虑焊缝受力不均匀的影响，计算结果会出现偏不安全的情况。

• 单位
  贵州大学; 土木工程学院