基于裂纹扩展阻力曲线的钢结构构件断裂行为评估模型 |
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作者姓名: | 王元清 周晖 石永久 武延民 |
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作者单位: | 清华大学土木工程系,土木工程安全与耐久教育部重点实验室;中冶集团中冶京诚工程技术有限公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(50778102,51178244);清华大学黄廷芳信和优秀博士生基金资助项目 |
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摘 要: | 为准确预测钢结构构件的断裂破坏,提出了基于裂纹扩展阻力曲线的评估方法。基于前期开展的低温下结构钢材的裂纹尖端张开位移(CTOD)试验结果,采用试验数据回归和理论分析方法,对裂纹扩展阻力曲线的参数进行标定,并分析裂纹扩展阻力曲线形式与含裂纹钢构件断裂模式的关系。结果表明:当构件初始裂纹长度大于临界值且钢材裂纹扩展阻力曲线呈上凸形时,构件发生韧性断裂;当构件初始裂纹长度小于临界值且阻力曲线呈上凸形时,或当阻力曲线呈水平直线时,构件发生脆性断裂。本文理论模型计算的最大载荷点裂纹扩展量与试验实测值吻合较好,验证了理论分析的准确性,可应用于钢结构构件的防断设计。
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关 键 词: | 钢结构 裂纹扩展阻力曲线 裂纹尖端张开位移(CTOD) 脆性断裂 韧性断裂 |
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