钢结构小练习

五、名词解释

1、疲劳破坏：在连续重复荷载作用下，截面上的名义应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度时发生的突然断裂的脆性破坏。 2、常幅疲劳破坏：应力幅在整个使用寿命期间保持常量的疲劳破坏称为常幅疲劳破坏。

3、变幅疲劳破坏：应力幅在整个使用寿命期间随时间随机变化的疲劳破坏称为变幅疲劳破坏。 4、容许应力幅：指结构、构件或连接不会发生疲劳破坏的最大应力幅。 六、问答题

1、简述影响疲劳断裂的因素。

⑴应力种类。⑵应力循环特征、应力幅。⑶应力循环次数。⑷应力集中、构造缺陷、残余应力等。 2、简述疲劳破坏的特点。

疲劳破坏时截面上的名义应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度，破坏为突然断裂的脆性破坏，塑性变形极小，没有明显破坏预兆，危险性较大。疲劳破坏一般经历裂纹的形成、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段。破坏的断口一般可分为光滑区和粗糙区两部分

n3、试说明承载能力极限状态设计表达式?0(?GSG??k??i?1kQiSQik)?R中各参数的意义。

Qi?0：结构重要性系数；?G：永久荷载分项系数；SG：永久荷载标准值的效应；?n：第i个可变荷载分项系数；SQ：第

iki个可变荷载标准值的效应；R——结构构件的抗力设计值；?：可变荷载的组合值系数。 4、试说明承载能力极限状态设计表达式?0(?GSG??k??i?1QiSQik)?R中参数?0、?G、?GQi、?的意义及在一般情况下的取值。

Qi结构重要性系数，一般安全等级为二级，设计使用年限为50年，不应小于1.0；??0：

：永久荷载分项系数，一般取1.2；?：

第i个可变荷载分项系数，一般取1.4； ?：可变荷载的组合值系数，一般取0.9，只有一个可变荷载时，取1.0。

七、计算题

1、某焊接工形吊车梁，上、下翼缘板为-400×22，腹板为-1400×12，翼缘板与腹板连接采用角焊缝，焊脚尺寸为8mm，

6w2ff?160N/mm，吊车产生的最大弯矩标准值为1850kN-m，最大剪力标准值为970kN。吊车梁寿命n?2?10次，欠载系数为?f?0.8，试验算下翼缘与腹板连接角焊缝的疲劳强度。??????C????n?1?，连接为8类，C?0.41?1012，??3

1402.2?解：下翼缘对中和轴的面积矩 S1?40?2.2??????6256.8cm?22?24

4截面惯性矩 Ix?112?1.2?14032.2??140?40?2.2????2??2?2?1164117cm34

焊缝所受的应力幅 ???VS12heIx?1?970?103?6256.8?102?0.7?8?1164117?10?46.5N/mm2

?C?焊缝的容许应力幅 ????????n??0.41?1012??6??2?102????13?59N/mm2

?f???0.8?46.5?37.2N/mm?????

22、某焊接工形吊车梁，上、下翼缘板为-400×22，腹板为-1400×12，钢材为Q235-BF，f?215N/mm1?，翼缘板与腹板连接

6采用角焊缝，吊车产生的最大弯矩标准值为1980kN-m，最大剪力标准值为970kN。吊车梁寿命n?2?10次，欠载系数为

12?f?0.8，试验算下翼缘连接焊缝处的主体金属的疲劳强度。?????C?????n?，构件或连接为2类，C?861?10，??4

解：截面惯性矩

Ix?112?1.2?14032.2??140?40?2.2?????2?1164117cm2??2MyIx?1980?10624

2翼缘板与腹板连接处应力幅 ????C?焊缝的容许应力幅 ????????n?1??(1400/2)41164117?10?119.1N/mm

?861?1012??6??2?102????14?144N/mm2

?f???0.8?119.1?95.3N/mm?????

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逆风微笑