针对圆管相贯节点角焊缝计算问题

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1、第!"卷第!期建!筑!钢!结!构!进!展5(06!"7(6!#$!%年#月&'()'*++,-./**012,03,-)./'24/2'*+!8*96#$!%圆管相贯节点角焊缝计算问题郭成喜!西安建筑科技大学土木工程学院"西安!=!$$>>#摘!要!!详尽而严谨地讨论了圆管相贯线上角焊缝有效厚度的分布规律"指出现行/钢结构设计规范0!]1>$$!=.#$$:#中关于两管相贯线角焊缝计算条文存在的问题"给出了有效厚度极大值和极小值的计算公式"并提出了改进强度校核方法的建议%文末给出了支管下料长度的理论计算公式%关键词!!圆管结构&相贯线&两

2、面角&角焊缝有效厚度&对接焊缝&下料长度中图分类号!EG:?#6:!!!文献标识码!H!!!!!文章编号!!"=!;?:=?!#$!%#$!;$$#:;$>1$A5G&)&'$,)*=..G#.$/H'**#&L#*?.)*$,B&"#=,&#%.#(&',BJ',#.$/F'5#>&%G(&G%#.123[&'(0)9/!.4O((0(JI,L,0@-),-**',-)"c,eC-G-,L*'+,/M(JH'4O,/*4/2'*C-3E*4O-(0()M"c,eC-=!$$>>"IO,-C#]GgIO*-)AU,'UC+/**0!!#"

3、64(B!"#$%&'$'!EO,+RCR*'R'*+*-/*3C3*/C,0*3+/23M(-/O**JJ*4/,L*/O,4T-*++(JJ,00*/S*03+C0(-)/O*,-/*'+*4/,-)0,-*+(JR,R*+/'24/2'*+6.(B*R'(90*B+,-42''*-/IO,-*+*I(3*J('a*+,)-(J./**0./'24/2'*+!]1>$$!=.#$$:#S*'*3,+42++*36EO*J('B20C+J('/O*BCU,B2BC-3B,-,B2BLC02*+(J*JJ*4/,L*/O,4T-*++(J

4、J,00*/S*03+S*'*3*',L*3C-3/O*CRR'(C4O*+S*'*R'(R(+*3J(',BR'(L,-)/O*4C0420C/,(-B*/O(3(J20/,BC/*+/'*-)/O(JJ,00*/S*03+(-/O*,-/*'+*4/,-)0,-*+6P-/O**-3"C/O*('*/,4C0J('B20CSC+C0+(R'(L,3*3,-/O,+RCR*'/(4C0420C/*/O*42//,-)0*-)/O(J9'C-4OR,R*+6()*+,%-#'!R,R*+/'24/2'*&,-/*'+*4/,-)0,-*&

5、3,O*3'C0C-)0*&*JJ*4/,L*/O,4T-*++(JJ,00*/S*03&92//S*03&42//,-)0*-)/O!!!!主管和支管作为曲面"由上列表达式可将其法线方向用单位矢量$和$分别表达如下'7!问题提出UF圆管相贯结构愈来愈广泛地应用于钢结构的各个领$U@!$"K+U"=+U#!##域中"相贯线上的焊缝强度直接关系到这种结构的安全(!A#)性能%相贯线上的角焊缝计算涉及到其两面角的计算%本文试图详尽且严谨地讨论圆管相贯线上两面角的变化趋势"据此研究相贯线上角焊缝有效厚度的分布规律"进而考察现行/钢结构设计规范0

6、!]1>$$!=.#$$:#的相关计算方法%9!理论分析在图!所示的坐标系中"两管构件成*角相贯连接"记主管和支管的半径分别为U和F"!为构件端部与节点(:A%)的距离%则相贯线可由下列空间曲线表达'###!K4(+*B9+,-*#?=@F!!#图.!两管构件成!角相贯连接,###K?=@U/012.!X,07$+0$<07$)%#)'$0,7&716)!收稿日期!#$!:;$#;#""收到修改稿日期!#$!:;$>;$"作者简介!郭成喜#!?>!%$&男&硕士&教授&主要从事钢结构的教学和科研工作'@ABC,0!UC+/**0!!#"6

7、4(B'!8!?!建筑钢结构进展第!"卷!##$F@!9+,-*BK+,-*4(+*"K4(+*B9+,-*4(+*"=#!:#:!结论及建议##槡!K4(+*B9+,-*#?=依据式!!:#或式!!%#确定4(+!+##的最小值之后"0!!文献(!)中并未给出斜角角焊缝计算厚度的表达式%原则上就可以按照文献(#)确定角焊缝计算厚度&的最'文献(#)中有关斜角角焊缝计算厚度&的表达式中"引入'小值"进而完成这种相贯焊缝的设计和计算%这种以&'了称为两面角的参数"其几何意义是两曲面在相交点0的最小值控制角焊缝强度的设计方法"可能导致焊缝的处

8、的切面夹角%由式!##和式!:#"可将两面角表达为'0大部分区段常处于弹性工作状态"从设计理论角度讲"通!###4(+0@B$K9+,-*4(+*BK4(+*B=!%#常会表现得保守些%更合理