技術(shù)資訊
分析焊接殘余應(yīng)力對靜強(qiáng)度和靜穩(wěn)定性的影響

通常分析鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和壓曲強(qiáng)度)時,總是假定結(jié)構(gòu)處于理想狀態(tài),將材料作為均勻、異相同性、連續(xù)體、無初應(yīng)力和缺陷考慮,這樣有利于對所分析的問題進(jìn)行有效的簡化分析。如通常在對焊接接頭的靜載強(qiáng)度進(jìn)行計算時,多做如下的基本假設(shè)定:

焊接殘余應(yīng)力對接頭的強(qiáng)度沒有影響;焊趾和余高等引起的應(yīng)力集中對接頭的強(qiáng)度沒有影響;接頭的工作應(yīng)力是均勻分布的,以平均應(yīng)力計算;正面和側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度沒有差別;焊角尺寸的大小對角焊縫的強(qiáng)度沒有影響。

在實際工程中考慮焊接結(jié)構(gòu)的靜力穩(wěn)定和強(qiáng)度時,理想化的分析模型將會帶來與實際不符的較大誤差。焊接構(gòu)件除了材質(zhì)本身強(qiáng)度和構(gòu)件焊接形式外,實際分析中應(yīng)該考慮的重要因素就是殘余應(yīng)力和初始變形。

1、對軸心受壓構(gòu)件靜力強(qiáng)度和靜穩(wěn)定性的影響 軸心受壓構(gòu)件在受外載時,壓應(yīng)力與殘余應(yīng)力相疊加使構(gòu)件截面出現(xiàn)不均勻的應(yīng)力分布,高應(yīng)力區(qū)首先進(jìn)入塑性狀態(tài),隨著壓應(yīng)力的增加塑性區(qū)擴(kuò)大直到全截面的屈服,因殘余應(yīng)力是構(gòu)件中自相平衡的的應(yīng)力,構(gòu)件的承載力不因拉壓殘余應(yīng)力分布而受到影響,但當(dāng)構(gòu)件中由初始形變和不利殘余應(yīng)力存在時,焊接柱體的壓曲強(qiáng)度將顯著受到影響。殘余應(yīng)力將顯著降低構(gòu)件的臨界應(yīng)力。

2、對軸心受拉構(gòu)件靜力強(qiáng)度的影響 對承受順焊縫拉伸荷載的焊接板件中的殘余應(yīng)力之前有過研究。發(fā)現(xiàn)當(dāng)構(gòu)件中殘余拉應(yīng)力增加時,焊縫橫截面應(yīng)力變得均衡,焊縫殘余應(yīng)力對應(yīng)力分布的影響明顯減小。殘余應(yīng)力僅僅對發(fā)生在低外加應(yīng)力的構(gòu)件上有明顯的影響(脆斷和應(yīng)力腐蝕開裂),且隨著外加拉應(yīng)力的增加,殘余應(yīng)力的影響減小,當(dāng)外加拉應(yīng)力達(dá)到屈服點以上時,則殘余應(yīng)力對焊接結(jié)構(gòu)性能的影響可以忽略。


上一個:對于殘余應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度值的解釋
下一個:鋼結(jié)構(gòu)橋梁殘余應(yīng)力測試的主要方法
返回頂部