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2024年第11期
郭宏超,关晓迪,王铳,赵越
摘 要:焊接是钢结构广泛采用的连接形式。在提高钢材强度等级后,焊接接头在服役过程中对蚀坑、裂纹等缺陷的敏感度增强,且焊接会劣化钢材成分、组织性能进而导致焊接接头产生初始缺陷。因此,在环境腐蚀、应力集中、超载等因素作用下,钢结构焊缝连接未达到设计服役年限就发生疲劳断裂,造成严重的资源浪费。基于对多因素耦合下高强钢焊缝连接疲劳性能研究现状的总结,介绍了腐蚀疲劳机理及腐蚀预测模型,分析了疲劳设计方法及疲劳寿命评估理论,归纳了焊接残余应力、点蚀坑以及初始裂纹对焊缝连接疲劳性能的影响。结果表明:焊接工艺、焊接参数以及焊接几何尺寸等对焊接接头的力学性能影响显著,焊接残余应力会削弱高强钢焊接接头的疲劳强度,焊接缺陷会引起应力集中现象,加快裂纹萌生速度;高强钢在腐蚀初期形成点蚀坑并逐渐发展成裂纹,进而导致焊缝连接的腐蚀疲劳性能降低。随着高强钢焊缝连接在工程中的应用增多,建议开展不同强度等级及焊接形式的焊缝连接疲劳试验,并将理论成果和经验方法在实际工程中推广应用。
来源 | 建筑钢结构进展微信公众号
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