钢结构疲劳试验时疲劳荷载该怎么取值

Question

如题所述

Answer 1

钢结构的疲劳破坏
一、疲劳破坏现象
钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中同
样会发生.与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原
因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂
纹形成这个阶段.因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段.裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的.在裂纹扩展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征.
二、影响疲劳强度的因素
在钢材的疲劳破坏中提到影响疲劳强度的主要因素是应力集中.这同样是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素.但在钢结构和钢构件中,产生应力集中的原因则极为复杂,因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多.
钢结构和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中,如梁与柱的连接节点、柱脚、
梁和柱的变截面处以及截面形孔等削弱处.此外,对于非焊接结构,有钢材表面的凹凸
麻点、刻痕,轧钢时的夹渣、分层,切割边的不平整,冷加工产生的微裂纹以及螺栓孔等
等.对于焊接结构还有焊缝外形及其缺陷,缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根、起弧和灭弧处的不平整、焊接裂纹等等.
除此之外,还有结构和构件中的残余应力以及结构和构件所处的环境等都会对其疲劳强度有影响.在有腐蚀性介质的环境中,疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响.

Answer 2

钢结构疲劳试验时疲劳荷载的取值通常是根据实际使用情况和设计要求来确定的。一般来说，疲劳试验荷载取值应该考虑以下几个因素： 

考虑实际工作载荷：荷载取值应该考虑到结构在实际使用条件下所承受的载荷情况，包括静载荷和动载荷等。

考虑设计寿命：根据设计要求和规范，确定钢结构所需的设计寿命，以确保疲劳试验能够反映钢结构在设计寿命范围内的性能。

考虑结构应力水平：疲劳荷载的取值应考虑到结构在正常工作状态下的应力水平，以保证试验能够准确模拟结构在实际工作中受到的影响。

考虑环境因素：在确定疲劳荷载时还需要考虑环境因素，比如温度、湿度等，以保证试验结果的准确性和可靠性。

综合考虑以上因素，确定钢结构疲劳试验时疲劳荷载的取值是非常重要的，可以确保试验结果准确反映结构在设计寿命范围内的疲劳性能。