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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》
】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≥5×1》0,4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≥5×1》04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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》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=σma!xσmin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】
! 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!2,0℃:。时也宜考虑防脆断】设,计
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