钢结构的低温疲劳性能研究进展综述

为明确建筑和桥梁钢结构低温疲劳性能可以进一步研究的内容和方向,从而提出其低温环境下的抗疲劳设计方法建议,从钢材力学性能与断裂韧性、基于材料与构造细节层面的应力疲劳寿命与疲劳裂纹扩展性能等方面,全面综述了国内外学者在钢结构低温疲劳性能方面取得的研究成果。结果表明,低温对钢结构疲劳性能的影响与钢材种类和其所在结构细节等因素有关;钢材疲劳韧-脆转变温度的存在,对钢材疲劳裂纹扩展行为会产生转折性的影响;对低温下建筑和桥梁钢结构的疲劳性能还要从材料、构造细节和构件3个层面,基于S-N曲线和断裂力学的方法,进行系统的理论与试验研究。     

预应力混凝土结构疲劳研究综述

系统地综述了预应力混凝土疲劳研究的历史、现状和发展方向，指出目前对预应力混凝土结构疲劳问题进行研究的思路包括：等幅使用荷载下疲劳寿命曲线，疲劳累积损伤理论，并对有待进一步研究的问题进行了讨论，以期为预应力混凝土结构的疲劳研究提供参考。     

混凝土疲劳性能研究综述

从混凝土劈拉疲劳、疲劳损伤、黏结滑移本构模型三个角度总结了混凝土疲劳性能的研究进展,发现斜向配箍和加入钢纤维都可以提高混凝土的抗疲劳性能。比较了三种疲劳损伤理论,其中,概率疲劳损伤理论较符合实际,可以用来计算循环荷载下的损伤累计值,另外,对比分析了国内外几种可信度较高的黏结滑移本构模型,发现这些模型趋势大致相同,但峰值存在差异,并提出了引起差异的因素。     

碳纤维复合材料改善钢结构疲劳性能研究现状

疲劳损伤是钢结构失效的重要原因,现有的补强及止裂方法存在各自的缺点,而碳纤维复合(CFRP)材料轻质高强,疲劳性能好,采用CFRP材料补强能够避免打孔、焊接等过程,具有其他方法所不能比拟的优点。通过对国内外关于CFRP材料改善钢结构疲劳性能的试验研究、数值模拟、参数分析等方面的研究现状及其成果的总结分析,表明CFRP材料对钢结构疲劳性能有明显的改善作用。已有的试验研究主要集中在梁式试件、板式试件和部分焊接接头三类试件;数值模拟基于断裂力学理论展开,采用有限元和边界元两种方法。但由于研究对象缺乏普遍性,分析方法存在重要假定,有关钢结构焊接接头疲劳性能补强方面的研究有待进一步加强,以便指导工程之用。     

疲劳累积损伤理论发展概述

对当前存在的累积损伤理论进行了分类,对每一种疲劳累积损伤模型的优缺点进行了分析,指出了当前疲劳累积损伤领域所存在的问题,并为本领域今后的发展方向提供了建议,以促进疲劳累积损伤理论的研究。     

钢结构疲劳可靠度设计方法的研究进展

高周循环荷载作用下钢结构疲劳可靠度设计方法是过去三十多年研究的热点和难点问题.首先总结钢结构疲劳失效极限状态方程的6个失效准则,回顾国内外钢结构规范疲劳可靠度设计方法;其次,介绍基于S-N曲线的构造分类法和断裂力学方法的钢结构疲劳可靠度评估的两个方法,简述按这两种方法建立钢结构疲劳失效极限状态方程的基本原理,其中重点论述几个典型的涉及非线性、动态特性的疲劳失效极限状态方程;最后对钢结构疲劳可靠度设计方法需要进一步研究的问题进行探讨.     

制作缺陷对焊接接头疲劳性能的影响

根据现行钢结构工程施工质量验收规范对不同质量等级焊缝缺陷值的规定 ,以断裂力学为基础 ,通过模拟接头在循环荷载作用下裂纹的扩展过程 ,分析不同质量等级焊缝缺陷对焊接接头的强度和运行寿命的影响 ,提出循环荷载作用下对接接头焊接缺陷的控制建议值。     

钢筋混凝土梁疲劳性能的研究现状综述

阐述了国内外钢筋混凝土梁疲劳寿命、刚度衰减和累积损伤模型等疲劳性能方面的研究现状,为今后的研究积累了相关经验,以促进钢筋混凝土梁疲劳性能方面的研究。     

海洋石油钢结构的疲劳寿命问题

本文归结了几种疲劳寿命的估算方法与模式,论述了估算疲劳寿命过程中不确定性的解决方法,和运用概率断裂力学方法解决的几个问题(如裂纹扩展试验、疲劳寿命的分布规律及其失效概率)以及考虑模糊性在内的模糊疲劳可靠度等高难课题。     

钢结构疲劳原理及研究现状

钢结构疲劳是一个很复杂的问题,本文阐述钢结构疲劳的原理、表现形式、焊接疲劳、预测疲劳寿命的方法和预防策略,使读者能清楚地了解钢结构疲劳并提供一些解决疲劳问题的方法。     

钢纤维混凝土疲劳断裂与损伤特性的试验研究

用三点弯曲梁试件测定了钢纤维混凝土的等效断裂韧度KeIC和裂纹口张开位移的临界值CTODc,研究了预疲劳加载幅值对钢纤维混凝土断裂特性的影响规律。试验证明 :当预疲劳加载幅值超过某一阈值后 ,钢纤维混凝土的断裂参数有所降低 ,它们是与预疲劳加载幅值有关的物理量。另外 ,对钢纤维混凝土作了等幅疲劳断裂试验 ,研究了钢纤维混凝土在弯曲疲劳荷载下的不可逆变形发展、疲劳寿命、吸收能量规律及损伤特性 ,研究表明 :疲劳过程中能量吸收相对值可以较为真实地反映疲劳损伤演化规律     

低碳钢高温行为的试验研究

本文是针对低碳钢受热时及受热后的安全问题进行的研究.文中详细介绍了研究低碳钢受热性能的常规方法与快速、可靠的热模拟法;试验内容;得到的低碳钢温度一强度性能曲线;低碳钢受热后恢复到常温的性能;还找出低碳钢荷载下在较高温度时能支持的时间.这些为处理意外灾害(如火灾、冶金炉与加热炉事故)提供了宝贵的资料和数据依据.     

钢纤维混凝土疲劳损伤行为研究

研究了轴向压缩疲劳荷载作用下钢纤维混凝土的疲劳损伤演化行为，给出了描述该损伤行为演变规律的力学模型。     

预应力钢丝的常温蠕变与低周疲劳抗力的研究

研究了提高两种高强度钢丝常温蠕变和低周疲劳抗力的稳定化处理工艺.得出:3(x)℃、5min、3%轴向塑性伸长处理,可以降低钢丝蠕变量82%和65%、提高低周疲劳寿命35%和30%.对稳定化处理提高常温蠕变和低周疲劳抗力的机理进行了讨论.     

考虑低温冷脆钢结构构件的实用简化设计方法

在低温下,结构钢材往往在远未达到屈服应力的情况下发生脆性断裂。通过对结构钢构件裂纹尖端张开位移（CTOD）的研究,提出基于CTOD指标的低温下考虑冷脆效应的钢结构构件简化设计方法。该方法属于分级设计方法,以考虑裂纹扩展而提高部分的最大承载能力作为构件的承载力,并研究构件温度和厚度对结构钢材断裂韧性的影响,计算得到各种温度和厚度情况下的强度折减系数,最后给出利用此简化设计方法计算的设计算例。     

钢结构在低温下脆性破坏的研究

简要介绍国外在低温冷脆现象领域理论和实验研究的历史、现状和前景，并结合我国自然气候环境、钢结构应用现状及现行钢结构规范阐述了在我国从事该领域研究的必要性。     

高温后混凝土轴压疲劳性能初探

１００～３００℃的温度作用将使混凝土粗细骨料表面形成微裂缝，并随温度的升高，逐渐在混凝土表面发展成发丝裂缝。尽管有这些裂缝出现，但与常温工作状态的混凝土相比，其轴压强度并没有显著降低。而在反复循环荷载作用下，这些细微裂缝将进一步扩展，极大地降低混凝土的轴压疲劳性能．     

碳纤维加固钢吊车梁疲劳性能试验研究

通过对碳纤维加固钢吊车梁模型进行抗弯疲劳试验,研究CFRP加固钢吊车梁后的加固效果。该试验是通过6根试验梁,按照设定的工况和加固方案进行试验,从而得到应变和挠度数据,并且绘制了累积损伤因子变化图。试验结果表明,在一定条件下,粘贴碳纤维布能够明显提高钢吊车梁的疲劳寿命,但疲劳破坏仍呈明显的脆性。钢吊车梁在接近疲劳破坏时,抗弯刚度急剧减小,累积损伤量急剧增大。当粘贴1层CFRP时,钢吊车梁的疲劳寿命提高52.94%～85.56%。     

温度对盐岩疲劳特性影响的试验研究

 对不同温度下的盐岩试件进行单轴压缩试验,发现盐岩单轴抗压强度随着温度的升高明显下降,峰值应变却随着温度的升高而逐渐增大。根据不同温度下盐岩的单轴抗压强度选取合适的上、下限应力值,对各温度条件下盐岩试件进行循环荷载试验,发现：盐岩在相同应力比循环荷载作用下,疲劳寿命随着温度的升高而增加;不同温度下盐岩的疲劳损伤发展模式都包括减速损伤阶段、匀速损伤阶段和加速损伤阶段;随着温度的升高匀速疲劳损伤阶段所占的比例增加;与轴向应变曲线相比,体积应变的3个损伤阶段更加明显。最后应用弹塑性材料损伤分析公式,对盐岩的疲劳损伤进行分析,发现盐岩损伤发展模式与盐岩试件的体积应变发展模式较为接近,因此选取体积应变来描述盐岩的疲劳损伤较为合理。     

水泥土的疲劳试验研究

采用载荷控制、非对称正弦波动态载荷变化方式对水泥土进行疲劳载荷试验。在循环荷载作用下，水泥加固土会在比峰值应力低的应力水平下，由于变形累进到一定程度而导致破坏，表现为低应力性破裂特征。荷载振幅与荷载频率直接影响着水泥加固土的疲劳寿命，但荷载振幅比荷载频率对疲劳寿命的影响大得多。