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摘要
在风荷载作用下的空间网架结构焊接球节点的疲劳为多轴高周疲劳，为保证结构风致安全，需对其进行风致多轴高周疲劳分析。首先进行焊接件单、多轴高周疲劳试验，获得焊材的基于双参数临界面法的多轴高周疲劳损伤寿命模型；再基于风洞试验数据，对网架结构进行风致响应分析，并采用子结构分析法，建立所分析焊接节点的精细化有限元模型，获得各焊接节点危险点的应力时程和等效应力时程；然后采用雨流计数法获得各个循环的起点和终点，在每个循环中确定原始应力时程并采用搜索方法确定临界面；最后基于焊材多轴高周疲劳损伤寿命模型，根据Miner线性损伤累积准则得到所有循环的累积疲劳损伤值，在此基础上预测出节点发生疲劳损伤的起始寿命。以武汉游泳馆屋顶网架结构为工程背景，对其不同位置节点进行了风致疲劳分析。结果表明：迎风面、背风面和中间节点的疲劳损伤起始寿命都远小于结构的使用寿命。说明焊接节点在结构使用年限内会发生风致疲劳损伤，应当引起工程界的关注和重视。
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单位武汉理工大学; 土木工程与建筑学院
