童乐为《焊接钢结构断裂与疲劳》讲稿-断裂.pdfVIP

硕士研究生课程 《高等钢结构理论》 焊接钢结构断裂与疲劳 同济大学 建筑工程系 童乐为 交流地址：tonglw@ 课件地址：advancedtonglewei@163.com 密码：advanced123 为什么要学断裂与疲劳 ？ 1. 以往钢结构学习主要立足于稳定、不涉及裂纹的塑性强度问题 2. 钢结构加工过程中不可避免存在裂纹、或类似裂纹的缺陷 3. 工程中许多问题、事故源于局部细节未处理好 4. 有初始裂纹的钢结构断裂、疲劳是土木工程中常见的问题 5. 未来土木工程重点将向海洋装备工程、新能源工程转移 6. 未来钢材朝更高强度方向发展 7. 耐久性问题更加受到关注、研究 本部分要达到怎样的学习目标 ？ 掌握断裂力学的基本概念 掌握分析断裂问题的基本方法 更深层次地掌握疲劳问题的理论和评估方法 内容提要 焊接结构的发展和特点 绪论 焊接结构断裂与疲劳的事例 焊接结构断裂的基本概念和影响因素 断裂 断裂力学基本理论 防止焊接结构断裂的措施 焊接结构疲劳问题的基本概念 影响焊接结构疲劳强度的因素 疲劳 焊接结构疲劳设计的基本思想和方法 断裂力学在焊接结构疲劳问题上的应用 焊接结构变幅疲劳问题的评估 断裂与疲劳问题－参考书目 （1）[英]T.R. 格尔内，焊接结构的疲劳，机械工业出版社，1988。 （2）焦馥杰，焊接结构分析基础，上海科学技术出版社，1991。 （3）[德]D. 拉达伊，焊接结构疲劳强度，机械工业出版社，1994。 （4）霍立兴，焊接结构工程强度，机械工业出版社，1995。 （5）陈绍蕃，钢结构设计原理，科学出版社，2000 。 （6）[荷]J.Wardenier, 钢管截面的结构应用，同济大学出版社，2004 。 （7）N.E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials, Pearson Prentice Hall, 2007 （8）国家标准，钢结构设计规范GB50017－2003 （9）Eurocode 3 : Design of steel structures – Part 1-9 : Fatigue,EN 1993-1-9, 2005. 焊接结构的发展历史  公元前已经出现了金属焊接  19世纪末现代焊接技术开始发展  1910年药皮焊条开始得到推广  1920s电弧焊首次用于钢结构，第一艘全焊远洋轮船建成  1930s工业先进国家开始大规模制造焊接钢结构  目前焊接钢结构已用于建筑、桥梁、船舶、气柜、油罐、机械 设备、海洋平台等 焊接钢结构的优点  构造简单，生产效率高，施工快速  焊接节点工作效能较高 节点系数＝接头强度/母材强度 一般对焊接头：系数可达100％ 铆、栓接头 ：系数难以达到100％ 焊缝连接 螺栓连接  水密性和气密性好  节省钢材，减轻结构重量 比铆接、栓接结构轻10％～20 ％  厚度基本上不受限制 铆钉连接 现代压力容器板厚已达300mm 焊接钢结构的缺点  焊接过程易产生气孔、裂纹、夹渣等各类缺陷  焊接结构中存在残余应力和残余变形  焊接钢结构易开裂、止裂性能差，而铆接、栓接结构中裂纹扩