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重庆钢结构概述

发布者: 发布时间:2016/4/12 14:29:42 阅读:次 【字体:

一、钢结构材料强度

典型钢结构碳钢的材料性能曲线。钢最重要的性能参数有:弹性模量E,屈服限和延展性。延展性是指钢在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,它是钢结构的最基本性能,始于1950年的塑性设计方法,就基于钢在破坏前可承受一定塑性变形的性能。钢材的强度通常应考虑脆性断裂、层状斯裂和疲劳断裂三个方面,结构钢在通常情况下是有延展性的,但在某些情况下,可能变成脆性的,例如在低温、高加载速度、化学万分不良、三轴应力状态和高残余应力情况下,其破坏完全象铸铁或玻璃那样突然发生,这种破坏称之为脆性断裂,在这种情况下,不出现应力重新分布,应力集中会使构件强度六为减弱。

由于钢板平面的垂向强度不够,还会出现另一种脆性断裂,即层状撕裂,通常,这是由于轧制钢板内存在缺陷所致,疲劳断裂是由比导致结构破坏的静载荷小得多的重复载荷所造成的破坏。

二、结构构件的强度

1、概述

结构构件的承载能力取决于材料特性和几何特性。按几何特性,构件可大体分为节点与杆件。整体结构中的钢材性能,在某些方面与孤立的拉、压试件不同。这些差异来自加工、成型、装配、焊接过程中严重的残余应力。通常,效余应力对拉伸或弯曲杆件没有不利影响、但它对整个构件的应力一应变曲线的形状有影响。

2.构件的拉伸破坏

当细长柱体(其长度远大于其横向最大尺寸)受轴向集中载荷作用时,产生的应力沿其截面均匀分布。众所周知,一个开孔的受拉无限长平板,在孔周围产生应力集中,其应力值远大于板上其它位里的应力值。弹性应力集中程度用应力集中系数SCF然而,在局部屈服之前,应力已重新分布,使得应力集中程度逐渐减小,在最后整个截面屈服时,应力集中也一同消失了,应力在盛个截面上均匀分布,这里忽略了初始弹性应力集中.这是结构钢延展性的重要性能。

3.脆性断裂

如果材料是脆性的,如铸铁,带孔板的应力升高情形则不同于上面。下面概述一下脆性材料的基本性能。

4、疲劳断裂

如上所述,若裂纹长大于L则在静载荷作用下裂纹继续扩展,受动荷载作用的结构.即使裂纹长小于L,也会出现裂纹扩展。如果应力变化次数超过一定值,在每个载荷循环中晶体结构将发生局部变化,这一事实表明,产生裂纹所需的功W减少了,因此裂纹以小步长扩展。

5、构件的屈曲破坏

大多数细长受压构件会产生屈曲,而钢结构中大多数受压构件的细长度在50~100范围内,因此设汁中应注意考虑屈曲。

一受压薄板的工作性能是,板的屈曲并不着达到极限承载力。初始屈曲后,板内产生了很大的储备能力,载荷可继续增大,板的极限承载能力最后取决于受力最大部分的应力达到屈服强度,而圆柱薄壳则刚好与它相反,它们屈曲后的刚度显著降低,对初始缺陷十分敏感,由实脸得到的极限承毅能力远小于由理论得的理想构件的屈曲载荷。

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