在支撑边,SCF是随着 增加的,但是当 大于0.7时,这个增长是饱和的,如图13。等式(2)给出了一个线性变化,所以,对于更大的 ,得到一个显著的估计过大。
这个E等式给出了一个几乎具有相同斜率的线性增长,但是对于SCF的预测是比等式(2)具有轻微更大不保守的估计。Lloyd等式在支撑冠点的SCF预测是没有变化的。
用钢筋和丙烯酸节点数据来估计现有和所推荐的等式
新的疲劳设计指导包含用钢筋和丙烯酸节点测得的SCF数据。对于在平衡的轴向荷载下的K节点,这个数据包含60个节点,其中25个钢筋的,35个丙烯酸的。如果不是全部的话,那也是大多数的节点形成了发展这个lloyd等式的数据。这些数据用来估计我们推荐的、E、lloyd、等式,用在之前列出的标准(在ref。3中E等式lloyd等式用这个方法估计的,但是进行这个估计时是利用的减少的数据这是排除了节点的 =1和SCF<1.5的情况,而在这给出的估计是利用所有数据的)。为了在相同基础上对比这两个等式,lloyd等式通过除去设计系数来转变成它们mean格式。这个结果如图8、9所示。
对弦边,如表8所示,等式(1)提供了最高的平均值1.14(但是只是很少量的高于E等式的1.12),它和E等式具有相同的COV,但是却比lloyd等式低,最低的P/R的百分比的小于0.8,这就表明了它是这三个个中最为保守的。对于支撑边,如表9,等式(2)具有最高的平均值,并且被认为是三种中最为保守的。三个等式的COV是很相似的。
结论
利用薄壳有限元模型,对平衡轴向压力下的K管节点的应力集中系数进行了大量的研究。第一次通过受限制的收敛研究和与使用一个更加复杂的有限元技术得到的现有数据的薄壳结果相比较来得到FE模型的精确度和有效性。被验证过得有限元策略接着用于产生SCF数据,这就产生了多于250的结果,这是对于节点类型和加载条件最为复杂的数据平台。这个新的FE数据用于估计估计E和lloyd参数等式,这两种等式是在工程中被很好的认可的同时在很多方面也存在不足的。基于新的数据,利用复杂的回归分析得到了新的参数等式(等式1-3)。通过由钢筋和丙烯酸测得的SCF值相比较,我们推荐的新的等式具有比E等式和lloyd等式更好的性能。由此得出,这个新的SCF参数等式比以往的等式有个很显著的提高,在设计中更加可靠安全。
感谢
这项研究工作是由EPSRC/MTD支持的一项目进行的,并且是和英国汽油plc合作的。在此作者感谢英国汽油.Grc的Gordon.White先生对本研究的支持。