鋼結構鋼材的疲勞破壞特點和機理
2019-04-28 10:38 鋼結構建筑 華邦鋼結構
在鋼結構建筑中，決定鋼結構性能的主要因素就是鋼材。由于鋼結構性能的良好，所以被廣泛應用于鋼結構廠房建筑，彩鋼板活動房建筑。但是在鋼結構建筑中，鋼材的疲勞破壞是經常會出現的。下面就由華邦鋼結構介紹鋼結構鋼材的疲勞破壞特點和機理。
鋼結構的鋼材在循環荷載(連續反額載)作用下，經過無限次循環，鋼材發生破壞的現象，稱之為疲勞。疲勞破壞是積累損傷的結果，是由于鋼材內部存在缺陷造成的應力集中，循環荷載作用下微觀裂紋不斷發展形成宏觀裂紋引起鋼材斷裂。鋼材的疲勞破壞屬于脆性破壞，破壞時截面平均應力小于鋼材的屈服強度。
鋼結構鋼材的疲勞破壞過程經歷三個階段：裂紋的形成，裂紋的緩慢擴展和后迅速斷裂。反復荷載作用下，總會在鋼材內部質量薄弱處出現應力集中，個別點上先出現塑性交形，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，當鋼材截面削弱到不足以抵抗外荷載時，鋼材突然斷裂。因此疲勞破壞的，塑性變形極小，沒有明顯的破壞預兆。
鋼結構鋼材的疲勞強度主要與構件和連接的內部缺陷、應力集中、殘余應力、應力循環次數和應力幅等有關。對于焊接鋼結構的疲勞性能主要與應力幅有關，而對于非焊接鋼結構結構的疲勞性能則與大應力、應力比、循環次數相缺門效應有關。
