1. 研究目的与意义（文献综述）

随着我们结构建设的进一步发展，网架结构作为大跨空间结构当中常见而广泛普及的一种结构形式，在结构的整体性和正常使用中都表现出色，在大型工厂厂房，体育场、仓库、生产车间或者是民用建筑当中都有大量使用。但对于这类结构，跨度一大，风荷载就成为了主要设计荷载，结构在风荷载作用下很可能会产生疲劳损伤或破坏。而焊接网架结构，因其广泛的应用和人工焊接不可避免的焊接缺陷（包括气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹、凹坑、咬边、焊瘤等缺陷），会带来应力集中的问题，更应该考虑到结构受风荷载影响带来的疲劳损伤问题。根据前人的研究结果我们可以知道：风速（风压）的大小和分布是引起结构发生疲劳的重要因素，随着风速增大，结构杆件疲劳损伤值增大，发生疲劳损伤杆件数目增多；网架结构随着使用年限增加，结构不可避免地存在损伤进而引起结构刚度降低，那么就会加速网架结构风致疲劳损伤的发生，致使结构发生风致疲劳损伤。因此，研究网架结构在不同结构状态下的风致疲劳性能是十分必要的。

当然，国内外学者们已经在这方面有了许多优秀成果：徐国彬和崔杰在大量实验的基础上提出了对焊接节点采用断裂力学的方法应用累积损伤理论估算它们疲劳寿命的计算方法；刘会军等对北京奥运会羽毛球馆采用总寿命法进行疲劳分析，结果表明，随着平均风速增大，疲劳杆件的数目增多，但是结构在承受本地５０年一遇风速作用时不存在发生疲劳破坏的可能。高博青等对单层网壳结构的整体疲劳性能进行了分析，得到该结构不同矢跨比、不同平均风速下的抗疲劳性能。王强以深圳大运会主体育场大跨度悬挑屋盖结构为工程背景，研究了引起悬挑屋盖结构风致疲劳损伤的主要贡献风向角与主要贡献风速区间。叶继红等采用热点应力法对小曲率单层球面网壳结构风致振动疲劳进行了分析，结果表明，热点应力法所得疲劳损伤值更大，更偏于安全，最先出现疲劳的部位与平均风压及脉动风压的分布有关；刘晖以武汉体育中心游泳馆屋顶网架结构为工程背景，研究了其在设计风速、良态风速、结构完好及有损伤情况下的风致疲劳性能。

本文旨在前人的基础上，对于焊接网架结构风致疲劳进行研究，针对焊接工程难以避免的各种焊接缺陷，专门研究有焊接缺陷的网架结构风致疲劳分析，以期能够具体了解焊接网架结构的风致疲劳特点，为避免今后焊接缺陷带来结构事故做出理论贡献。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：了解焊接网架结构的焊接缺陷类型和特点，对焊接网架结构风致疲劳进行研究，了解这类结构风致疲劳特点，分析有焊接缺陷的此类结构风致疲劳损伤和不考虑焊接缺陷的风致疲劳损伤，以及其疲劳剩余寿命，了解焊接缺陷对此类结构疲劳性能的影响，提出防止结构出现疲劳损伤的措施。

目标：针对焊接网架结构，利用有限元软件建立结构有限元模型，作用风荷载进行有限元分析，获得软件计算数据，计算杆件累积疲劳损伤值，具体了解焊接缺陷对此类结构的疲劳性能影响。

技术方案：

网架结构风致疲劳损伤分析具体流程如下：

3. 研究计划与安排

第1周：进行毕业实习，并完成相应的实习日记和实习报告；

第2-3周：调研焊接网架结构风致疲劳的案例，了解疲劳产生的原因和机理，了解焊接缺陷的类型和特点。

第4-6周：了解对金属结构分析疲劳的方法和流程；建立焊接缺陷的节点有限元模型方法；第7-10周：了解网架结构风荷载作用的特点，分析焊接网架结构疲劳损伤及其方法；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]. 杜文风，张慧．空间结构[m]．北京：中国电力出版社，2008．

[2]. jgj7-2010空间网格结构技术规程[s]．北京：中国建筑工业出版社，2010．

[3]. 完海鹰，黄炳生.大跨空间结构[m]．北京：中国建筑工业出版社，2008