最新钢结构疲劳分析课件ppt概要教学讲义ppt课件.ppt

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1、钢结构疲劳分析课件ppt概要钢材选用的基本原则和考虑因素1.结构的类型和重要性2.荷载特征（动、静）3.连接方法4.工作环境温度5.钢材厚度承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉Q235(3号钢)(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》(GB700-2006)、《低含金结构钢技术条件》(GB/T1591-94)和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。冷加工型材第四节　钢材的疲劳和疲劳计算一、钢材的疲劳与钢构件和连接的疲劳曲线

2、疲劳(fatigue)的定义：钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成扩展以致断裂破坏的现象．疲劳破坏特点：破坏时应力小于抗拉强度甚至低于屈服应力，呈现突然的脆性破坏破坏的因素：钢材的质量、构件的几何尺寸、缺陷等．循环应力的特征和循环次数：应力谱应力比和应力幅为钢材的极限疲劳强度或耐久疲劳强度常取n≥5×106时的疲劳强度为耐久疲劳强度疲劳强度与应力循环次数的关系当一定时，随循环次数的增大而降低。当应力循环无穷多次构件不致发生疲劳破坏对应的　　　为疲劳强度极限、哪个对n影响大？钢材在轧制、制造、（调直、气割、加工、装配）

3、焊接部位常有很大的残余应力，其峰值常接近或达到钢材的屈服强度fy，实际应力是荷载应力同残余应力的叠加，变化范围为（fy－）到fy则应力比为不同类型的钢构件或连接对应的参数C和也应取不同的数值分为8类注：疲劳破坏应力幅或疲劳容许应力幅，同n、构件连接、构造细节和应力集中程度，而钢材强度等级对疲劳破坏应力幅或疲劳寿命的影响并不显著详附表2-1二、钢构件和连接的疲劳计算对象：承受动力荷载作用的钢结构构件（如吊车梁、吊车桁架、工作平台梁等）及其连接，应力变化的循环次数n≥5x104且出现拉应力时作疲劳计算。1.常幅疲劳：2.

4、变幅疲劳：线性疲劳累积损伤原理重级工作制硬钩吊车取1.0重级工作制软钩吊车取0.8中级工作制软钩吊车取0.5作业2-2香港汇丰银行建筑设计：诺曼.福斯特NormanFosterandPartners结构设计：奥雅纳OveArupandPartners建造地及时间：香港HongKong,China,1979to1986香港汇丰银行夜景香港汇丰银行悬挂结构（巨型框架结构）1985年建成的香港汇丰银行大楼．地面以下四层，基础埋深为-20m，地面以上43层，高175m；采用矩形平面，底层平面尺寸为55m×72m。建筑规划要求

5、大楼底层为全开敞式大空间，与前面的皇后广场自然地连成一片．由于开敞底层限制了上部框架落地，最后确定采用钢结构悬挂体系。由八根“格构柱”和五层纵、横向桁架粱组成悬挂体系的主构件(下图)，承担着整个大楼的全部水平荷载和竖向荷载．每根格构柱是由两个方向间距分别为4．8m和5．1m的四根圆形钢管；以及沿高度每隔3．9m的四根纵、横向变裁面箱形梁所组成。沿房屋的横向，构架柱的净距为11．1m；沿房屋的纵向，一对格构柱之间的净跨度为33．6m，两端悬臂长度为10．8m。各道桁架梁之间的4—7层楼板，通过吊杆悬挂在上一层的桁架梁上

6、。香港汇丰银行有趣的楼梯入口大堂香港汇丰银行立面细部大堂自动扶梯平台實驗七亨利定律常數的測定一.目的利用簡單裝置，測量二氧化碳氣體之溶解度與其分壓的關係。二.原理英國科學家WilliamHenry發現：於定溫下，溶解在溶液中氣體的量正比於液體上方的氣體壓力。P＝K‧M(1)P：溶液表面上溶質的分壓M：溶解在溶液中的氣體分壓K：亨利定律常數Pi，Mi打開開關，放出氣體過程一Pn，Mi關閉開關，搖盪使平衡過程二Pf，MfP=K‧M△P=Pf–Pi=K•(Mf-Mi)=K•△MPf＝K•△M＋Pi∵PV=nRTni=△

7、PVg/RT—氣相增加CO2的莫耳數-ni=-△PVg/RT—液相減少CO2的莫耳數∴△m=-ni/Vl=-△PVg/RTVl△M=Σ△mPf＝K‧△M＋Pi=K‧Σ△m+Pi三.藥品、儀器與材料二氧化碳氣體壓力計汽水寶特瓶四.實驗步驟(一)瓶內含空氣時的亨利定律常數的測定1.將保特瓶充滿水並測量水量，倒出約500mL的水，以求得Vg及Vl。2.裝置儀器如左圖：3.打開壓力計及CO2氣體供應線開關A，充氣至壓力計讀數為1.5~1.6kg/cm2。重複步驟直到壓力計讀數維持1.5~1.6kg/cm2，記錄此時壓力為P。

8、4.打開旋鈕A緩緩放氣。壓力約下降0.5kg/cm2後，停止放氣記錄此時壓力讀數Pn。5.搖晃瓶子直到壓力計讀數維持定直不再上升，記錄此讀數Pf。6.重複步驟4、5數次，得4組數據。(二)瓶內不含空氣時的亨利定律常數的測定1.打開旋鈕A放氣至讀數為0，充氣至壓力計讀數為1.5~1.6kg/cm2。重複步驟直到壓力計讀數維持1.5~1.6kg/c