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16 疲【劳计算?及防脆断设》计
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16.1! , 一般规定
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16.1.1 】 本条基本沿用原】规,范第6.1.1【。条本条阐述本章【的适用范围为直接承!受动:力荷载重复作用的钢!结构(例如》工业厂房吊车—梁、有悬挂吊车【的屋盖?结构:。、桥梁、海洋钻井平!台、风力发》。电机结构、大型【旋转:游乐设施等)—当其荷?载产生的《应力变化的循环【次,数n≥5×10【4时的高周疲劳【计算需要《进,行疲劳计算的—循环次数《88版规范为n≥】105次《考虑到在某些情况下!可能不安全原规范修!订时:参考国外《规定并?结合建?筑钢结构的实际【情况:改为n≥5×10】4次本次修订仍【旧保留?了原规范对循—环次数的规定当钢结!构承受的应力循环次!数小于?本条要求时》。可不进行《。疲劳计算且可按照不!。需要验算疲》劳的要求《选用钢?材直接?承受动力荷载—重复:作用并需进行疲劳验!算的钢结《。构均:。应符合本标准第【16.?3节规定《的相:关构造要求
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1》6,.1.2 本【。。条沿用原规范第【6.1.2条—。。本,条说明本章的适【用范围为《在常温、无强烈腐蚀!作,用,环境中的《结构构件和连接对于!海水腐?蚀环境?、低周-高》应变疲劳等特殊使用!。条件中疲劳的破【。坏机理与表达式各】有特点分别另属【专门范畴;高温下】使用和焊《接经回?火消除残余应力的结!构构件及其连—接则有不同》于,本章的疲劳强度【值均应另《行考:虑
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16.1.!。3 本条基本沿】用原规范第6.1】.3:条本:次标准修订》中有关疲劳》强度计算仍》采用荷载标》准值按容许应力幅法!进,行计算是因为—目前我国对基于【可靠度理论的疲劳极!。限状态设计方法【研究还缺乏基础性】研究对不同》类型构件《连接的裂纹形—成,、扩展?以致断裂这一全过程!的,极限状态包括其【严,格的定义《和,影响:发,展过程的有关—因素都还未明确掌】。。握的:疲劳强度数》据只是结构抗—力表达式中的—材料强度部分
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》 :为,适应焊接结构在钢结!构中普?遍应用的状况本【章,采用目前已为—国际上公认》的应力幅《计算表达式多年来】国内外大量的试验研!究和理论分析证实】对于焊接钢结构【疲劳强度起控制【作用的是应力幅【△σ而几乎与最大】应力、最小应—力及应力比》这,。些参量?无关:这是因为《焊接:及其:随后的冷却》构成不均匀热循【环过程使焊接结【构内部产生》。自相:平衡的内应力在【焊,。接附近出现局部的残!余,。拉应力高峰横截面】。。其余部分则形成残】余压应力与之—平衡焊接残余拉应】力最:高峰值往往可达【。到钢材?的屈服?强度此外焊》接连接部位因—。为,原状截面的改—变总:会产:生不同程度的应力集!中现象残余应力【和应力集中两—个,因,素的同?时存在使疲劳裂纹发!。生于焊接《熔合线的表面—缺,陷处或焊缝内部【缺陷处然后沿—垂直于外力作用【方向扩展直到—最后的断裂产生裂】纹部位的实际应力】状态与名义》。应力:有很大差别在—裂纹形成《过,程中循环内》应力:的,变化是以《高,达钢材屈服强度的】。。最,大内应力为起点往下!波动应力幅△σ【=σmaxσmin!与该处?应力集?中系数的乘积—此处σmax和σ】min分别为—名义最大应力和最】小应力在裂纹—扩展阶段《裂纹扩展速》率主要受控》于该:处的应力幅值—
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试验证明!钢材静力强度不同】对,大多数焊接连—接类别的疲》劳强度并无显著区别!仅在少数连》接类别(如》轧制钢材的主—体,金属、经切割加工的!。钢材和对接焊缝经严!密检验和细致的【表面:加工时)《的疲劳强度》。有随钢材强度提【高稍微增加的趋势】而这些连接类别一】般不:在构件疲劳》计,算中起控制作—用因此为《简化表?。达式可认为所有类别!的容许应力》幅都与钢材的静力强!度无关即疲劳强度所!控制的构《件采用强度较高的钢!材是:不经济的
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钢结构】的疲劳计《算采用传统》的基于名义应力幅的!构造:分类法?分类法的基本—思,路是以名义应力【幅作为衡量疲劳性】能的指标通过—大,量试验得《。。到各种构件》和连接构造》的疲劳性能的统计】数据将疲劳性—能相近的构件—和连接?。构造归为一类同一类!构,件和连接构造—具有相同的》S-N曲线设—计,时,根据构件和连接构造!形式找到相》。应的类别即》可确:定其疲劳强》度,
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连接】类别是影响疲—劳强度的主》要因素之一》主要是?因为它?将引起不同的应力】集中(包括连接【的外:形变化和内》在缺陷的影响)设计!中应注意尽》可能不采《用应力?集中严重的连—接构:造
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容—许应力幅数值的确】定是根据《疲劳试验《数据统?计分析而得在—试验结果中包括【了局部应力》集中可能产生屈服区!的影响因而整个【构件:可按弹性工作—进行计算连》接形:式本身的《应力集中不予考虑】。其他因断面突变【等,构,。造产生应力集中则应!另行计算
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? ? 按应力幅概念计算!承受压应力循—环与承受拉》应力循环是完全【相同的国内》外焊接结构的试验】资料中也有压应【力区发现疲劳开裂的!现象焊接结》构的疲劳强度之【所以与应力幅—密切相关本质上是由!于焊接部位》。存在较大的残余【。拉应力?造成名义上》受压应力的》部,位仍旧会疲劳—开裂只?是裂纹扩《展的速度比较—缓慢裂?纹扩展的长度—有限当裂纹》扩,展到残余拉》应力释放后便—会停:止考虑?到,疲劳破坏通常发生在!焊接部位而钢—。结构连接节点的重要!性和:受,力的复?杂性一般不容许开】裂因此本次修—订规定了仅在—非焊接构件和连【接,。的条:件,下在应?。力循环中不》。出现拉应力》的,部位可不计算疲【劳
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16.1.4 !本条为?新增条文所指的低温!通常指?不高于20℃—;但对?于厚板及高强度钢材!高于20℃》时也宜?考虑防脆断设计
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