文档介绍：钢结构残余应力分布的若干特点
清华大学王国周
。
残余应力在钢材或钢构件中的存在虽然到冷却慢的那部分的制约后者产生压应
,
很早就已发现, 但有目的地大规模地对其测力由于温度尚高, 屈服点低, 产生塑性变
。。
定, 比较深人地研究它对压杆承载力的影形而前者产生拉应力当冷却到室温时曾
、。∃
响, 只是近二三十年的事至于将残余应力发生压缩塑性变形的那部分的缩短又受到阻
、
的研究成果应用到设计施工实践中去, 主碍, 因而在后冷却部分产生拉伸残余应力,
。。
要是七十年代实现的本文除对残余应力的先冷却部分则产生压缩残余应力
产生和量测做一般性介绍外, 将着重叙述热两块钢板焊接时, 在焊接过程中, 受热
、
车
和焊接载面的残余应力的分布大小和特区沿焊缝方向的伸长受到相邻未受热区的制
。。
点有关残余应力对钢压杆承载能力的影响约结果后者产生拉应力, 前者产生压应
。
和理论分析, 以及国内外在残余应力对钢压力此压应力达到屈服点, 遂产生塑性变
。。
杆承载能力影响的试验研究, 将另文介绍形这种不可恢复的塑性变形甚至在冷却后
。
仍然残存着其结果是焊接后的残余应力与
,
、加热时的暂时应力符号相反焊缝和靠近焊
一残余应力的产生和里测
。
缝区段为拉伸, 远离焊缝区段为压缩
残余应力是钢材或钢构件在无外力作用在钢结构制作过程中, 某些工序使构件
。
下存在的一种内应力钢结构构件中产生残产生残余应力, 也是由于构件内发生不均匀
。
余应力, 可以是由于热轧之后不均匀的冷塑性变形造成的, 不过有些只是局部的
、、
却, 或制作过程中焊接火焰切割校正调直量测残余应力的方法很多〔∀〕〔# 〕〔% 〕〔& 〕,
。
或反弯曲等因素造成的目前, 研究得比较大体上可分为机械量测方法和物理量测方法
。∋
多的是轧制和焊接
包括火焰切割产生的两类用前一类方法所量测的应力是宏观残
残余应力, 并且主要是沿构件长度方向的纵余应力( 而用后一类方法, 除宏观应力外,
。。
向残余应力同时, 钢结构所讨论的多属宏还可以同时求得微观残余应力
。
观残余应力钢构件主要是型钢和钢板等部件组成,
。
钢材在加热和冷却过程中, 其物理的和并且比较细长量测沿长度方向纵向残余应
。、
力学的性质也随着温度的升降而变化加热力的方法主要有分割法〔# 〕〔% 〕〔& 〕钻孔
。、
和冷却条件又多种多样所以残余应力的发法〔∀〕〔& 〕〔) 〕∗射线衍射法〔∀〕〔# 〕〔& 〕和
。、。
生过程比较复杂一般来说, 又同时在纵短柱法〔% 〕〔+ 〕〔, 〕等数种
。
横两个方向, 甚至三轴方向都产生应力下面分割法采用的原理是, 含有残余应力的
将用简化概念简略地说明钢材在轧制冷却后构件用锯或其它机具切割成若干小条, 使原
。。
和焊接后产生残余应力的原因〔! 〕〔“〕〔∀〕〔# 〕始处于平衡状态的残余应力完全释放量测
热轧钢材从滚轧停止温度冷却到室温过每一小条分割前后的长度变化
一般可用手
程中, 截面上暴露较多的部分冷却得比较快持式应变仪, 从而计算出其残余应力的大
。

例如工字钢翼