第六章 节点强度与疲劳分析
§6.1平台节点的结构型式
一、节点在平台结构强度中的重要地位
平台节点：易疲劳断裂导致平台破坏 应力集中结构突变加工缺陷受交变载荷波浪力(,)→()⎧⎨⎩
⎫⎬⎭→二、节点的结构型式
节点：
管状节点简单的管节点加强的管节点——用于导管架平台、自升式平台箱型节点——用于半潜式平台其它型式⎧⎨⎩⎫⎬⎭⎧⎨⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪§6.2管节点的受力状态与静强度
一、管节点的受力状态及应力分布
1. 受力状态（名义应力）
平台总体强度分析管节点处 ⇒撑杆的轴向应力名义平均值弦杆起传递载荷作用()⎧⎨⎩
2. 应力分布
撑杆与弦杆连接处的应力分布极不均匀，应力呈驼峰状，产生“热点”应力
二、管节点的破坏过程与形式
1. 冲剪破坏过程的三阶段（T 型管节点的拉伸试验）
冲剪破坏，弦杆的抗剪能力在一定程度上反映了节点
的最终强度
撑杆——从弦杆表面被拉断弦杆——被剪断
⎧⎨⎩⎫⎬⎭2. 其它破坏形式
三、管节点的静强度计算
1. 应力集中系数(SCF)法 平台总体强度分析撑杆轴向名义应力按经验公式计算应力集中系数→==⎫
⎬⎭
σσσn n P dt []max SCF →撑杆或弦杆的 σσσmax [][]=⋅≤SCF n
2. 冲剪应力法
对于T 型管节点，τπσπp n P dT P dt →==⋅⎫⎬⎭冲剪应力τσττp n p t T r r =≤⎧⎨⎩>≤[][]()()薄壁厚壁77 其中参数r R =表示弦杆的半径与壁厚之比
§6.3管节点的疲劳强度
一、平台的疲劳问题
疲劳设计：按疲劳许用应力设计管节点
疲劳分析：依据疲劳累积损伤估算疲劳寿命⎧⎨⎩二、管节点的疲劳设计
按规范选用延韧性钢材；在设计环境载荷作用下限定撑杆的名义应力峰值（σσa b +）以及管节点的最大冲剪应力值（τp ）
三、管节点的疲劳分析
1. 节点疲劳特性的S-N 曲线
S-N 曲线既是节点疲劳分析的衡准，也是疲劳累积损伤计算的基础 S N S ——节点所经受的交变应力范围峰谷全幅值——对应于每一交变应力范围作用下，节点疲劳破坏所必需的应力循环次数()−⎧⎨⎩ 选用S-N 曲线应慎重（需考虑节点型式、焊接情况、应力种类等因素）
2. 疲劳累积损伤的Miner(线性)准则 疲劳破坏的充要条件：累积损伤率(度)D n N i i i m =
≥=∑11。