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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×《104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?×104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
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
【 : :。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?max?σmin与该处应力!集中:系数的乘积此处σ】max?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
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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
!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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