1》6 : 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1:。。6.3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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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
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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—xσm?in与?。该处应力《集中系?。。数的乘积此处σma!x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
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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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