鋼結構的疲勞破壞
一、疲勞破壞現象
鋼材在連續反覆荷載作用下會發生疲勞破壞,這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同
樣會發生.與鋼材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原
因總會存在缺陷,而這些缺陷就成為裂縫的起源,在疲勞破壞過程中,可以認為不存在裂
紋形成這個階段.因此,鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴充套件和最後斷裂兩個階段.裂紋的擴充套件是十分緩慢的,而斷裂是在裂紋擴充套件到一定尺寸時瞬間完成的.在裂紋擴充套件部分,斷口因經反覆荷載頻繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑,而瞬面斷裂的裂口比較粗糙並呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特徵.
二、影響疲勞強度的因素
在鋼材的疲勞破壞中提到影響疲勞強度的主要因素是應力集中.這同樣是影響鋼結構和鋼構件疲勞強度的主要因素.但在鋼結構和鋼構件中,產生應力集中的原因則極為複雜,因此鋼結構和鋼構件的疲勞強度的計算比鋼材的要困難得多.
鋼結構和鋼構件在截面突然改變處都會產生應力集中,如梁與柱的連線節點、柱腳、
梁和柱的變截面處以及截面形孔等削弱處.此外,對於非焊接結構,有鋼材表面的凹凸
麻點、刻痕,軋鋼時的夾渣、分層,切割邊的不平整,冷加工產生的微裂紋以及螺栓孔等
等.對於焊接結構還有焊縫外形及其缺陷,缺陷包括氣孔、咬肉、夾渣、焊根、起弧和滅弧處的不平整、焊接裂紋等等.
除此之外,還有結構和構件中的殘餘應力以及結構和構件所處的環境等都會對其疲勞強度有影響.在有腐蝕性介質的環境中,疲勞裂紋擴充套件的速率會受到不利的影響.
鋼結構的疲勞破壞
一、疲勞破壞現象
鋼材在連續反覆荷載作用下會發生疲勞破壞,這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同
樣會發生.與鋼材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原
因總會存在缺陷,而這些缺陷就成為裂縫的起源,在疲勞破壞過程中,可以認為不存在裂
紋形成這個階段.因此,鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴充套件和最後斷裂兩個階段.裂紋的擴充套件是十分緩慢的,而斷裂是在裂紋擴充套件到一定尺寸時瞬間完成的.在裂紋擴充套件部分,斷口因經反覆荷載頻繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑,而瞬面斷裂的裂口比較粗糙並呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特徵.
二、影響疲勞強度的因素
在鋼材的疲勞破壞中提到影響疲勞強度的主要因素是應力集中.這同樣是影響鋼結構和鋼構件疲勞強度的主要因素.但在鋼結構和鋼構件中,產生應力集中的原因則極為複雜,因此鋼結構和鋼構件的疲勞強度的計算比鋼材的要困難得多.
鋼結構和鋼構件在截面突然改變處都會產生應力集中,如梁與柱的連線節點、柱腳、
梁和柱的變截面處以及截面形孔等削弱處.此外,對於非焊接結構,有鋼材表面的凹凸
麻點、刻痕,軋鋼時的夾渣、分層,切割邊的不平整,冷加工產生的微裂紋以及螺栓孔等
等.對於焊接結構還有焊縫外形及其缺陷,缺陷包括氣孔、咬肉、夾渣、焊根、起弧和滅弧處的不平整、焊接裂紋等等.
除此之外,還有結構和構件中的殘餘應力以及結構和構件所處的環境等都會對其疲勞強度有影響.在有腐蝕性介質的環境中,疲勞裂紋擴充套件的速率會受到不利的影響.