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?16 疲劳计算】及防脆?断设:计
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1】6.1 《 ,一般规定
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1》6.1.1 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
16!.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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1《6.1.《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《
—。 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=σ】maxσmin【与该处应《力集:中,系数的?乘积此处σmax和!σmin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!。
! 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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