文档介绍：钢结构疲劳问题
钢结构疲劳问题
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钢结构疲劳问题
钢结构疲劳问题
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钢结构疲劳问题
1 ＞疲劳现象
fatigue
在连续反复（循环） 荷载作用下，当应力 低于抗拉强度甚至低
高周疲劳破坏
于屈服强度便发生突 然脆性断裂。这种现 象称钢材疲劳破坏。
钢材的疲劳过程
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钢结构疲劳问题
可分为裂纹的形成、裂纹缓慢扩展和最后迅速断裂 三个阶段。
疲劳强度与反复荷载引起的应力种类（拉应力、压
应力、剪应力和复杂应力等）、应力循环形式、应
力循环次数、应力集中程度和残余应力等有关。
产生疲劳的原因
钢结构疲劳问题
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连续反复荷载
材料局部缺陷（工艺微裂纹、焊缝夹渣）
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疲劳破坏机理
1）形成微裂纹
材料已有微裂纹或加载使杂质附近发生应力集中， 造成新的微裂纹。
疲劳破坏由裂缝发展所致。因此，无拉应力，则无 疲劳破坏；无拉应力，不验算疲劳。
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裂缝反复扩张、闭合，使疲劳断口上有半椭园光滑 区，其余部分粗糙；
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有拉应力裂维张开
无拉应力裂健闭合
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疲劳破坏机理
2）反复荷载下微裂纹发展成宏观裂纹
反复荷载下微裂纹尖端应力集中、材料硬化，裂纹 开展，出现宏观裂纹。
裂仪尖端盒力集中使裂牧开展
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疲劳破坏机理
3）宏观裂纹发展，断面削弱，脆性断裂
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应力比与应力幅
min
循环一周最大、最小应力差
Cmax" Gmin o
Ao —r
应力比：p =cmax/ Gmin 应力幅：
△o
常幅疲劳 变幅疲劳
“常幅疲劳”是指在使用期内交变荷载下每次循环的应力变化幅