鋼結構癥勞破壞的概念
鋼結構在連續反復荷載作用下,雖然應力還低于極限抗拉強度,甚至低于屈服強度,仍會發生突然的脆性斷裂,稱為疲勞破壞。破壞時的最大應力稱為疲勞強度。
鋼結構的疲勞破壞過程經歷三個階段:裂紋的形成,裂紋的緩慢擴展和最后迅速斷裂。
反復荷載作用下,總會在鋼結構內部質量薄弱處出現應力集中,個別點上首先出現塑性變形,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,當鋼結構截面削弱到不足以抵抗外荷載時,鋼結構突然斷裂。因此疲勞破壞前,塑性變形極小,沒有明顯的破壞預兆。
對于鋼結構和鋼構件,由于制作和掏造的原因,總會存在各種缺陷,成為裂紋的起源,如焊接構件的焊趾處或焊縫中的孔洞、夾渣、欠焊等處,非焊接構件的沖孔、剪切、氣割等處,實際上只有裂紋擴展和最后斷裂兩個階段。
疲勞破壞的斷口一般可分為光滑區和粗糙區兩部分。光滑區的形成是因為裂紋多次開合的緣故,最后突然斷裂的截面,類似于拉伸試件的斷口,比較粗糙。
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