關(guān)于鋼構(gòu)件的應(yīng)力集中
2021-10-26 09:34 陜西鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)公司
鋼材的工作性能和力學(xué)性能指標(biāo)都是以軸心受拉桿件中應(yīng)力沿截面均勻分布的倩況作為基礎(chǔ)的。
但實際上，在鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中不可避免地存在著孔洞、槽口、凹角、截面突然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷等，此時，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，形成所謂應(yīng)力集中現(xiàn)象。高峰區(qū)的最大應(yīng)力與凈截面的平均應(yīng)力之比稱為應(yīng)力集中系數(shù)。
研究表明，在應(yīng)力高峰區(qū)域總是存在同號的雙向或三向應(yīng)力，這是因為由高峰拉應(yīng)力引起的截面橫向收縮將受到附近低應(yīng)力區(qū)的阻礙而引起垂直于內(nèi)力方向的拉應(yīng)力，使材料處于復(fù)雜受力狀態(tài)，由能量強度理論得知，這種同號的平面或立體應(yīng)力場有使鋼材變脆的趨勢。
應(yīng)力集中系數(shù)越大，變脆的傾向亦越嚴(yán)重。但由于建筑鋼材的塑性較好，在一定程度上能促使應(yīng)力進行重分配，使應(yīng)力分布嚴(yán)重不均的現(xiàn)象趨于平緩。故受靜荷載作用的構(gòu)件在常溫下工作時，在計算中可不考慮應(yīng)力集中的影響，但在負(fù)溫下或動力荷載作用下工作的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出，往往是引起脆性破壞的根源，故在設(shè)計時應(yīng)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施并選用內(nèi)部缺陷較少的質(zhì)量優(yōu)良的鋼材，以盡量減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。
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