分析钢结构疲劳验算中的注意事项

2020-08-05 10:21 陕西钢结构 钢结构公司

　　1、钢结构疲劳验算仍然采用容许应力设计方法，而不采用以概率理论为基础的设计方法。也就是说，采用标准荷载进行弹性分析求内力，用容许应力幅作为疲劳强度。

　　2、《规范》中提出的钢结构疲劳强度是以试验为依据的,包含了外形变化和内在缺陷引起的应力集中以及连接方式不同而引起的内应力的不利影响。当遇到《规范》规定的八种以外的连接构造时,需要进行专门的研究之后,再决定是考虑相近的连接类别予以套用,还是通过相应的疲劳试验确定疲劳强度。基于同样原因,凡是能改变原有应力状态的措施和环境,例如高温环境下(构件表面温度大于150度)、处于海水腐蚀环境、焊后经热处理消除残余应力以及低周高应变疲劳等条件下的构件或连接的疲劳问题,都不可以采用《规范》中的方法和数据。

　　3、理论和试验均证明,只要在构件和连接中存在高达屈服点的残余拉应力,即使在完全的循环压应力作用下,当其幅值超过容许应力幅时也会产生裂纹,但裂纹产生同时,残余拉应力会获得充分的释放,此后在循环压应力环境下,裂纹会自动停止,不继续扩展。例如当轨道和轮压偏心很小,在梁的平面外不出现弯曲应力时,即使焊接吊车梁的受压翼缘部位出现了裂纹,也不会因此而丧失承载力。所以《规范》规定,在应力循环中不出现拉应力的部位可不必计算疲劳。

　　4、由于《规范》推荐钢种的静力强度对焊接构件和连接的疲劳强度无显著影响,故可以认为,疲劳容许应力幅与钢种无关。显然,当某类型的构件和连接的承载力由疲劳强度起控制作用时,采用高强钢材一般不能充分发挥作用。决定局部应力状态的构造细节是控制疲劳强度的关键因素,因此在进行构造设计、加工制造和质量控制等过程中,要特别注意构造合理,措施得当,以便最大限度地减少应力集中和残余应力,使构件或连接的分类序号尽量靠前,达到改善工作性能,提高疲劳强度,节约钢材的目的。

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