在鋼結構建筑中,鋼材是決定鋼結構性能的主要因素。鋼結構性能良好,被廣泛用于鋼結構廠房建筑,彩鋼板活動房建筑。但是任何一種材質都是可能會出現問題的。鋼結構建筑中,鋼材的疲勞破壞是經常會出現的問題。上海鋼結構公司以下介紹鋼結構鋼材的疲勞破壞特點和機理。
鋼結構的鋼材在循環荷載(連續反額載)作用下,經過無限次循環,鋼材發生破壞的現象,稱之為疲勞。疲勞破壞是積累損傷的結果,是由于鋼材內部存在缺陷造成的應力集中,循環荷載作用下微觀裂紋不斷發展形成宏觀裂紋引起鋼材斷裂。鋼材的疲勞破壞屬于脆性破壞,破壞時截面平均應力小于鋼材的屈服強度。
鋼結構鋼材的疲勞破壞過程經歷三個階段:裂紋的形成,裂紋的緩慢擴展和后迅速斷裂。反復荷載作用下,總會在鋼材內部質量薄弱處出現應力集中,個別點上先出現塑性交形,并硬化而逐漸形成一些微觀裂痕,以后裂痕的數量增加并相互連接起來發展成為宏觀裂紋,有效截面面積減小,應力集中現象越來越嚴重,裂紋不斷擴展,當鋼材截面削弱到不足以抵抗外荷載時,鋼材突然斷裂。因此疲勞破壞的,塑性變形極小,沒有明顯的破壞預兆。
鋼結構鋼材的疲勞強度主要與構件和連接的內部缺陷、應力集中、殘余應力、應力循環次數和應力幅等有關。對于焊接鋼結構的疲勞性能主要與應力幅有關,而對于非焊接鋼結構結構的疲勞性能則與大應力、應力比、循環次數相缺門效應有關。
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