钢结构疲劳分析课件ppt

1、第六节钢的牌号、种类、代号、技术标准钢材的种类、牌号和代号1.种类 按用途分：结构钢、工具钢、特殊用钢 按化学成分分：碳素钢和合金钢 冶炼方法：平炉、氧气转炉、碱性转炉和电炉钢 浇铸办法：沸腾钢、半镇静钢和镇静钢和特殊镇静钢钢结构常用的是碳素结构钢和低合金结构钢2.碳素结构钢(GB700-2006) 分Q195、Q215、Q235、Q255、Q275无种 表示方法Q235-B.F (b、Z、TZ)3.低合金钢(GB/T1591-?) Q345、Q390等4.桥梁用钢结构钢材选用的基本原则和考虑因素 1.结构的类型和重要性 2.荷载特征（动、静） 3.连接方法 4.工作环境温度 5.钢材厚度承重

2、结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉Q235(3号钢)(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准普通碳素结构钢技术条件(GB700-2006)、低含金结构钢技术条件 (GB/T1591-94)和桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件的规定。第七节 常用钢材的规格 钢板 宽度厚度 热轧型钢 冷加工型材第四节钢材的疲劳和疲劳计算一、钢材的疲劳与钢构件和连接的疲劳曲线疲劳(fatigue)的定义：钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成扩展以致断裂破坏的现象疲劳破坏特点：破坏时应力小于抗拉强度甚至低于屈服应力，呈现突然的脆性破坏破坏的因素：钢材的质量、

3、构件的几何尺寸、缺陷等循环应力的特征和循环次数：应力谱应力比 和应力幅maxminminmaxmaxfe为钢材的极限疲劳强度或耐久疲劳强度常取n5106时的疲劳强度为耐久疲劳强度fe疲劳强度与应力循环次数的关系当 一定时， 随循环次数的增大而降低。当应力循环无穷多次构件不致发生疲劳破坏对应的为疲劳强度极限max 、 哪个对n影响大？ 钢材在轧制、制造、（调直、气割、加工、装配）焊接部位常有很大的残余应力，其峰值常接近或达到钢材的屈服强度fy，实际应力是荷载应力同残余应力的叠加，变化范围为（fy ）到fy则应力比为yyff/ )(的关系为同破坏次数因此进行疲劳设计基本不影响，因此由、值一样，坏相

4、同，疲劳破名义应力比，只要、则不论名义应力nnminmaxminmaxksksaCnCnasna10/102lglglg/1/1 不同类型的钢构件或连接对应的参数C和 也应取不同的数值分为8类 注：疲劳破坏应力幅或疲劳容许应力幅，同n、构件连接、构造细节和应力集中程度 ，而钢材强度等级对疲劳破坏应力幅或疲劳寿命的影响并不显著 详附表2-1二、钢构件和连接的疲劳计算对象：承受动力荷载作用的钢结构构件（如吊车梁、吊车桁架、工作平台梁等）及其连接，应力变化的循环次数n5x104且出现拉应力时作疲劳计算。 1.常幅疲劳： 2.变幅疲劳：线性疲劳累积损伤原理minmaxminmax7 . 0 当非焊接部

5、位时当焊接部位时321321 nnn、/1e)(iiinn折算成6e1111e102,nnn取是欠载效应系数为满载应力幅其中常用的取值：对于吊车梁的设计ff6102重级工作制硬钩吊车取 1.0重级工作制软钩吊车取 0.8中级工作制软钩吊车取 0.5计算所得为一台吊车荷载标准值:时的容许应力幅循环次数为6102102:6 作业 2-2建筑设计：诺曼.福斯特 Norman Foster and Partners 结构设计：奥雅纳 Ove Arup and Partners 建造地及时间：香港 Hong Kong, China, 1979 to 1986 1985年建成的香港汇丰银行大楼地面以下四层，基础埋深为-20m，地面以上43层，高175m；采用矩形平面，底层平面尺寸为55m72m。建筑规划要求大楼底层为全开敞式大空间，与前面的皇后广场自然地连成一片由于开敞底层限制了上部框架落地，最后确定采用钢结构悬挂体系。由八根“格构柱”和五层纵、横向桁架粱组成悬挂体系的主构件(下图)，承担着整个大楼的全部水平荷载和竖向荷载每根格构柱是由两个方向间距分别为48m和51m的四根圆形钢管；以及沿高度每隔39m的四根纵、横向变裁面箱形梁所组成。沿房屋的横向，构架柱的净距为11