疲劳设计与中外规范介绍
第一章 疲劳强度设计
则曲线上E点的纵横坐 标之和等于材料在E点循 环特征为r时的疲劳极限σr
r rm ra
E( rm , ra ) (1.1 4)
四、极限应力图 2.σm—σa极限应力图
等寿命曲线的解析：
从原点Ｏ作射线ＯＥ，其
与横坐标的夹角为α，则有
E( rm , r
两种图形： 1. σm—σmax(σmin)极限应力图（Smith图）图1.1-6 横坐标—平均应力σm 纵坐标—最大应力或最小应力
不同循环特性在曲线上的 极限应力点：
四、极限应力图/smith图
不同循环特性在曲线上的极限应力点：
A 对称循环 r=-1
m 0 , a max min
m rN
N
C
典型的碳素钢的疲劳曲线 当N≥N0后，曲线趋于水平，疲劳极限不随N的
增 加而降低， N0为基本应力循环次数。
三、σ-N（S-N）曲线和材料的疲劳极限
3.有限寿命疲劳极限和疲劳设计 疲劳设计分为无限寿命疲劳设计和有限寿命疲劳设
计 无限寿命疲劳设计—要求零件在无限长的使用期内 （ N≥N0 ）不发生疲劳破坏，以材料的无限寿命疲劳 极限σr作为极限应力进行强度计算。
r min , 1 r 1 max
应力不对称程度
表1.1-2 几种典型的变应力
序号 循环名称 循环特征
1
静应力
r=+1
2 对称循环
r=-1
3 脉动循环
r=0
4 非对称循环 -1＜r＜+1
应力特点
σmax=σmin=σm , σa=0 σmax=-σmin=σa , σm=0 σm=σa=σmax /2 , σmin=0 σmax=σm+σa , σmin=σm-σa
对髋关节假体疲劳性能的国内外标准分析-医学工程论文-基础医学论文-医学论文
对髋关节假体疲劳性能的国内外标准分析-医学工程论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——引言在髋关节需求量越来越大的现实情况下，作为医疗器械质量检验机构，必须严把上市髋关节产品的质量关。
髋关节产品的质量检验项目主要包括材料分析( 化学成分、力学性能( 抗拉强度、延伸率、断面收缩率、规定非比例延伸强度) 、显微组织、耐腐蚀性、内部质量( 低倍组织、高倍组织、冶金缺陷) ) 、表面质量( 粗糙度、表面缺陷、重要部位尺寸) 、疲劳性能、磨损性能。
其中，髋关节产品的疲劳性能的优劣对于置换手术的成败具有着至关重要的作用。
人体髋关节是身体活动的连接机构，具有较复杂的运动结构，除了有不同方向的转向运动，还要承受人体以及体外负重产生的力。
因此，人工髋关节置换后，在长期的复杂运动过程中，可能会引起髋关节柄和关节颈的疲劳断裂。
这种失效方式会给患者带来二次置换手术和置换区域病变的严重后果。
目前，从产品研发的研究机构来看，髋关节疲劳性能的研究主要在于从临取出断裂失效的关节进行断面失效分析。
从产品上市的国际标准来看，髋关节疲劳性能测试的主要国际标准有ISO7206 系列。
从产品上市的国内标准来看，髋关节疲劳性能测试的国内标准只有推荐性行业标准/ T 0809 系列。
本研究对髋关节假体疲劳性能的国内外标准进行充分分析，旨在参考这些标准，为后续完善并改进该类产品疲劳试验固定装置中用到的股骨头固定杯和股骨柄固定介质奠定扎实的理论基础。
1 髋关节假体简介目前，国内外市场上使用的髋关节假体种类众多，按照置换方式不同可分为部分髋关节假体和全髋关节假体。
其中，部分髋关节假体又分为单极头假体和双极头假体，单极头假体主要有单极头和股骨柄组成，双极头假体主要有双极头、内球头和股骨柄组成。
单极头和内球头按材料分有金属材料的和陶瓷材料的，而双极头是由金属外杯和超高分子量内衬组成。
全髋关节假体主要有髋臼、单极头和股骨柄组成。
混凝土结构疲劳设计规范
混凝土结构疲劳设计规范一、前言混凝土结构疲劳设计规范，是指针对混凝土结构在长期使用过程中，由于反复荷载作用而引起的疲劳现象，制定出的一些具体的技术规程。
该规范的制定旨在保障混凝土结构的使用寿命和安全性，减少疲劳导致的损坏和事故发生，同时提高混凝土结构的经济效益和可持续性发展。
二、设计依据1. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）2. 建筑结构荷载规范（GB50009-2012）3. 混凝土结构抗震设计规范（GB50011-2010）4. 钢筋混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）5. 预应力混凝土结构技术规程（JGJ134-2010）三、设计要求1. 确定疲劳荷载系数疲劳荷载系数是指在混凝土结构的设计中，为考虑疲劳荷载的影响而引入的一个系数。
其计算公式为：k_f = f_c * f_s * f_t * f_w，其中，f_c、f_s、f_t、f_w分别为混凝土抗压强度、钢筋抗拉强度、混凝土的疲劳强度、荷载的作用次数等系数。
2. 确定疲劳极限状态疲劳极限状态是指在混凝土结构的使用过程中，由于反复荷载作用而引起的结构疲劳破坏。
设计中必须考虑到疲劳极限状态的影响。
3. 确定疲劳荷载标准值疲劳荷载标准值是指在混凝土结构的设计中，为保证结构的疲劳安全而规定的荷载标准值。
其计算公式为：Q_f = k_f * Q_d，其中，Q_d 为设计荷载。
4. 确定疲劳应力范围疲劳应力范围是指在结构的使用过程中，由于反复荷载作用而引起的应力变化范围。
设计中必须考虑到疲劳应力范围的影响。
5. 确定疲劳寿命疲劳寿命是指在混凝土结构的使用过程中，由于反复荷载作用而引起的结构疲劳破坏所需要的时间。
四、设计方法1. 疲劳荷载计算在混凝土结构的设计中，必须考虑到反复荷载的作用，计算出疲劳荷载标准值。
计算方法如下：（1）计算荷载系数k_fk_f = f_c * f_s * f_t * f_w其中，f_c、f_s、f_t、f_w分别为混凝土抗压强度、钢筋抗拉强度、混凝土的疲劳强度、荷载的作用次数等系数。
疲劳规范比较
疲劳规范比较一、美国规范(1)疲劳荷载AASHTO 规范给出的疲劳荷载模型为一辆3轴标准疲劳车，如图1所示，后轴间距为9m 。
图1 AASHTO 标准疲劳车AASHTO 规范也规定了各等级公路对应的交通流量：每车道日平均货车交通量ADTT SL = p*ADTT 。
ADTT 为每一方向日平均货车交通量；P 单车道系数，按表1取值。
研究表明正常交通状况下每车道每一方向各类车辆交通总量限值为20000辆/日，各等级公路中总交通量中货车的比例见表2，由这可估算各等级公路中货车交通流量。
AASHTO 规范中疲劳货车加载每次仅加载一辆疲劳车，以使疲劳细节产生最大应力幅为原则，而忽略行车道中心线的位置，如果行车道的位置在整个寿命期内不变，将车辆加载在车道中心线更为合理，但考虑到将来车辆行驶模式的不确定性和计算简单起见，认为车辆加载位置和车道位置独立。
表1 AASHTO 单车道系数表2 不同等级公路总交通量中货车的比例（2）疲劳验算方法AASHTO 规范中荷载分项系数γ为0.75，采用公式γ·Δf≤(ΔF)n ，Δf 由标准疲劳车产生的应力幅值，(ΔF)n 为名义疲劳抗力。
131()()()2n T A F F N Δ=≥ΔH n 式中：N 为寿命期内应力循环总次数365()75SL N ADTT =×××，但设计年限不是75年时75由设计年限替换；n 为每次卡车通过时，应力循环次数；(为常幅疲劳极限（MPa ），取值如表3所示； )TH F Δ A 为疲劳细节分类常数，按表4取值；AASHTO 认为当疲劳车产生的应力幅值小于常幅疲劳极限一般时，该细节具有无限寿命。
AASHTO规范中疲劳荷载效应的计算还需考虑冲击系数的影响，冲击系数统一取值为0.15。
对与常见的多主梁钢桥，疲劳荷载效应计算时可采用简化方法考虑横向不均匀系数，或采用较为精细的有限元方法计算。
美国规范规定的S-N曲线如图2所示，其是世界上较少没有采用双对数坐标的规范，m取值为3。
欧标钢结构设计手册 疲劳
欧标钢结构设计手册疲劳疲劳是影响钢结构安全性和耐久性的一个重要因素。
在长期使用中，钢结构会受到反复的荷载作用，导致材料的内部产生微小裂纹，并逐渐扩展至破坏。
因此，研究和控制疲劳对于钢结构设计非常重要。
欧标钢结构设计手册提供了详细的疲劳分析和设计准则，旨在确保钢结构的疲劳强度和可靠性。
1. 疲劳分析基础在进行钢结构的疲劳设计之前，需要对其受力情况进行全面的分析。
疲劳分析基础包括荷载谱分析、疲劳损伤积累和疲劳寿命评估。
荷载谱分析是通过对实际荷载的测量和分析，得到荷载时间历程，并进行频域分析，确定其主要频率成分和振幅。
疲劳损伤积累是指在一定的时间内，由于荷载的反复作用，材料内部的裂纹不断扩展，直至破坏。
疲劳寿命评估是通过计算疲劳寿命的方法，确定材料在特定荷载作用下的耐久性能。
2. 疲劳试验和材料参数欧标钢结构设计手册规定了疲劳试验的要求和方法，以获取钢材的疲劳性能参数。
试验包括疲劳强度试验、疲劳寿命试验和裂纹扩展试验等。
疲劳强度试验是通过施加不同的荷载谱，确定材料疲劳极限和疲劳裂纹扩展速率。
疲劳寿命试验是通过施加特定的荷载谱，确定材料在一定应力幅下的疲劳寿命。
裂纹扩展试验是为了确定裂纹扩展速率，可根据砂轮磨擦试验、盖板试验等方法来进行。
通过这些试验，在结构设计中可以更准确地评估材料的疲劳性能。
3. 疲劳设计准则欧标钢结构设计手册制定了一系列疲劳设计准则，用于指导钢结构在疲劳荷载下的设计。
准则包括材料的疲劳极限和疲劳寿命、应力集中系数、修正系数等。
疲劳极限和疲劳寿命是根据试验数据和统计方法得到的参数，用于确定特定荷载作用下的疲劳设计应力范围。
应力集中系数是考虑结构中应力集中点的存在，通过修正系数来估计疲劳强度。
修正系数包括尺寸系数、表面处理系数、载荷工况系数等，用于提高疲劳设计的准确性和可靠性。
4. 疲劳分析软件和计算方法为了更高效地进行疲劳分析和设计，欧标钢结构设计手册提供了多种疲劳分析软件和计算方法。
国内外金属材料低周疲劳试验标准对比
国内外金属材料低周疲劳试验标准对比《国内外金属材料低周疲劳试验标准对比》一、引言金属材料在工程领域中具有广泛的应用，而金属材料的疲劳性能一直是工程设计和材料研究的重要课题之一。
低周疲劳是指在较低应力下进行的疲劳试验，对于金属材料的使用寿命和安全性具有重要意义。
在国内外，针对金属材料低周疲劳性能的测试标准各有不同，本文将就国内外金属材料低周疲劳试验标准进行对比，以便于更全面地了解不同标准的优劣和适用范围。
二、国内金属材料低周疲劳试验标准概述1. GB/T 3077-2015《合金结构钢技术条件》GB/T 3077-2015是我国针对合金结构钢制定的技术条件标准，其中包括了对合金结构钢低周疲劳性能的测试方法和要求。
该标准以静载荷下的疲劳极限为评定指标，适用于常见的合金结构钢材料，但对于特殊合金材料的测试要求较为局限。
2. GB/T 25972-2010《金属材料低周疲劳试验方法》GB/T 25972-2010是我国金属材料低周疲劳试验方法的标准，对于金属材料在低周疲劳条件下的试验方法和评定要求做出了详细规定。
该标准涵盖了多种金属材料，但对于不同类型金属材料的测试方法和评定标准并不具体化，适用范围相对较窄。
三、国外金属材料低周疲劳试验标准概述1. ASTM E606-92《Standard Test Method for Strain-Controlled Fatigue Testing》ASTM E606-92是美国材料和试验协会制定的一项低周疲劳试验标准，该标准以应变控制的疲劳试验为基础，着重于金属材料在低周疲劳条件下的耐久性能测试。
相较于国内标准，ASTM E606-92更为全面和具体，对不同类型的金属材料和应变控制方式都有详细规定。
2. BS 3518-2018《Determination of low-cycle fatigue properties of metallic materials》BS 3518-2018是英国标准协会发布的一项关于金属材料低周疲劳性能测试的标准，覆盖了多种金属材料的低周疲劳性能测试方法和评定标准。
国内外疲劳寿命分析技术综述
国内外疲劳寿命分析技术综述【摘要】因疲劳而引发的机械零件破坏约占80%，因此疲劳破坏的问题得到了国内外的极大关注，其中疲劳寿命的预测尤其重要，本文简单探讨国内外关于疲劳现象的系统研究。
【关键词】疲劳寿命；研究美国试验与材料协会（ASTM）在“疲劳试验及数据统计分析之有关术语的标准定义”（ASTM E206-72）中给出疲劳的定义：在某点或某些点承受扰动应力，且在足够多的循环扰动作用之后形成裂纹或完全断裂的材料中所发生的局部永久结构变化的发展过程，称为疲劳。
1964年，日内瓦的国际标准化组织在《金属疲劳试验的一般原理》中给疲劳下了一个描述性的定义：金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳。
据统计，机械零件破坏的80%由疲劳引起的，特别是随着机械零件向大型、复杂化和高温、高速使用环境的方向发展，大量的随机因素增加，疲劳破坏更是层出不穷，因此关于疲劳破坏问题的研究得到了极大的关注，其中疲劳寿命的预测尤为重要。
1847年，德国人W?hler用旋转疲劳试验机首先对疲劳现象进行了系统研究，提出S-N曲线及疲劳极限的概念，奠定了疲劳破坏的经典强度理论基础。
1874年，W. Gerber等研究平均应力的影响，画出相应的疲劳极限线图—Gerber抛物线。
1929年，英国人Haigh发表了高强度钢与低碳钢有不同的缺口敏感性的论文，他所采用的缺口应变分析及“残余应力”的概念，被后人加以补充和发展。
1930年，英国人Goodman简化了疲劳极限图，即用直线将纵轴上的对称循环疲劳极限点和横轴上的强度极限点连接，以此来替代Gerber抛物线；由于Goodman的疲劳极限图相对简单，所以至今仍在常规疲劳强度设计中被广泛使用。
20世纪20-30年代人们已经开始研究疲劳机理，把疲劳过程划分为裂纹萌生、裂纹扩展及断裂三个阶段。
1945年，M. A. Miner（US）提出了损伤与循环次数成线性关系即Palmgren-Miner线性累积损伤准则。
混凝土构件疲劳设计规范
混凝土构件疲劳设计规范一、前言混凝土构件作为建筑工程中最主要的结构材料之一，其应用范围广泛，但是在长期使用过程中，会受到各种不同的力作用，从而导致构件产生疲劳现象，严重影响结构的使用寿命和安全性。
因此，疲劳设计规范就显得尤为重要。
本文将从混凝土构件疲劳设计的定义、疲劳损伤机理、疲劳设计方法、疲劳试验等方面进行阐述，以期为混凝土构件疲劳设计提供一定的参考。
二、混凝土构件疲劳设计的定义混凝土构件疲劳设计是指在一定的载荷作用下，通过疲劳试验和分析计算，确定结构在规定寿命内不会发生疲劳破坏的设计方法和标准。
三、疲劳损伤机理在混凝土结构长期使用过程中，会受到多种不同的荷载作用，如常规荷载、温度荷载、湿度荷载、震动荷载等，这些荷载作用会引起混凝土内部微观结构的变化，从而导致混凝土构件产生疲劳损伤。
混凝土的疲劳损伤主要表现为以下几种形式：1.微观裂纹：在混凝土内部形成微小的裂纹，这些裂纹在长期荷载作用下逐渐扩展，最终导致混凝土疲劳破坏。
2.剪切破坏：在混凝土内部形成多个剪切面，这些剪切面在长期荷载作用下逐渐扩展，最终导致混凝土疲劳破坏。
3.抗拉破坏：在混凝土内部形成多个拉伸面，这些拉伸面在长期荷载作用下逐渐扩展，最终导致混凝土疲劳破坏。
四、疲劳设计方法在混凝土构件疲劳设计中，主要采用以下几种疲劳设计方法：1.极限状态设计方法：根据混凝土构件的强度和荷载作用的特点，采用极限状态设计方法，确定混凝土构件在规定寿命内不会发生疲劳破坏的设计标准。
2.振动试验法：通过振动试验，模拟混凝土构件在长期荷载作用下的疲劳损伤情况，从而确定混凝土构件在规定寿命内不会发生疲劳破坏的设计标准。
3.试验数据法：根据混凝土构件的实际使用情况，通过试验数据分析，确定混凝土构件在规定寿命内不会发生疲劳破坏的设计标准。
五、疲劳试验在混凝土构件疲劳设计中，疲劳试验是十分重要的一环。
疲劳试验主要包括以下几个方面：1.试验样品制备：按照设计要求，制备混凝土试样。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
欧洲钢结构设计规范 （Eurocode 3: Design of steel
structures )
名义应力幅疲劳强度曲线由下列公式得到见图4.1：
m m 6 R N R c 2 10 m m 6 R N R D 5 10
安全寿命设计计算流程
疲 二、疲劳设计 劳
2.1疲劳设计方法
疲劳设计程序：
预测整个设计寿命期间完整的荷载序列-荷载谱； 计算荷载下结构应力状态； 绘制各类细部构造的疲劳曲线； 根据疲劳检算原则进行疲劳设计。
疲 二、疲劳设计 劳
2.2应力比准则与应力幅准则
应力比准则
对于一定的荷载循环次数，构件（或构造细节）的疲劳强度 max 和以应力比 为代表的应力循环特征密切相关。对 max 引进安全系 数，即可得到设计用的疲劳应力容许值 max TJ17-74规范所规定的疲劳容许应力计算公式：
1966 年建成的英国塞文桥在开通5年即发现几处疲劳开裂 我国1997年建设开通的广东虎门大桥2003年开始不断出现疲劳裂纹
疲 一、疲劳概念 劳
疲劳断裂破坏的严重性:
虎门大桥钢桥面板疲劳裂纹实况
疲 一、疲劳概念 劳
疲劳断裂破坏的严重性:
需要考虑疲劳的正交异性钢桥面板6种构造：
恒幅载荷
S ， R=-1 实验研究
尺寸、光洁度 等影响
基本疲劳性能 S-N曲线
平均应力的影响 Goodman直线
寿 命 预 测
变幅载荷
Miner 累积损伤理论
雨流计数法
随机载荷
图3.1疲劳问题研究方法
图4.4 疲劳荷载模型
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
正交异性板细节分级及要求对比：
桥面板或肋条的焊拼，单面坡口焊
桥面板栓接或肋条焊拼
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
正交异性板细节分级及要求对比：
桥面板或肋条的焊拼，双面坡口焊
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
正交异性板细节分级及要求对比：
疲 一、疲劳概念 劳
疲劳断裂破坏的严重性:
美国Point Pleasant（Silver）Bridge
疲 一、疲劳概念 劳
疲劳断裂破坏的严重性:
钢箱梁桥破坏
1969 年11月至1971年11月，时间只是两年，接连有维也纳多瑙河第四
桥、英国米尔福港箱形钢梁桥、墨尔本亚拉河西门桥和月科布伦茨箱梁 桥共4座钢箱梁大桥在施工阶段出了事。
structures )
用于疲劳验算的疲劳荷载模型见图4.2所示：
EN1993- 2 公路钢结构桥梁规范的疲劳车模型
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
国外公路桥梁荷载谱比较：
美国钢结构桥梁设计规范（AASHTO LRFD Bridge
Design Specifications）
疲劳荷载加载模型见图4.4，但两145kN车轴间距为9.0m。
4
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
欧洲钢结构设计规范 （Eurocode 3: Design of steel
structures )
欧洲EN 1993钢结构设计规范采用破损容限设计法（damage tolerant method）和安全寿命法（safe life method）进行疲劳评定。规 范附录给出了疲劳评定方法选择和分项系数 的数值。 推荐值见 Mf Mf 表4.1。
钢结构疲劳特征的影响因素： 结构的材料特性
主要有: 钢材的性能、 构件尺寸、 结构的表面状况。钢材强度影 响较小。
结构构造
主要包括桥梁的结构形式、 构件的连接形式和构造细节。
结构的外部因素
主要有结构所处的环境以及外界荷载作用产生的应力幅值和循环 次数。
疲 一、疲劳概念 劳
疲劳断裂破坏的严重性:
疲 一、疲劳概念 劳
疲劳荷载及疲劳分类
高周疲劳 行动活荷载
：结构应变小，破坏前循环次数多
低周疲劳 地震作用
：结构应变大，破坏前循环次数小
疲劳破坏经历三个阶段：
裂纹的形成 裂纹的缓慢扩展 最后迅速断裂
疲 一、疲劳概念 劳
四个术语
疲劳强度 疲劳极限 疲劳寿命 S-N曲线：
疲 一、疲劳概念 劳
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
美国钢结构桥梁设计规范（AASHTO LRFD Bridge
Design Specifications）
对于基材在细部用横向受力的角焊连接的情况，其中不连续的 板受力，母材的公称疲劳抗力应取 及下列值二者中之较小值： C
(F )n
H 0.094 1.23 tp C (F )n (F ) n t1/6 p
纵肋与横梁交叉处的纵肋
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
正交异性板细节分级及要求对比：
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
正交异性板细节分级及要求对比：
给肋与横梁连接处的横梁
疲 四、疲劳问题研究方法 劳
裂纹扩展规律
断裂力学规律
缺口影响
损伤容限设计 构件S-N曲线 （各种修正） 无限寿 命设计 安全寿 命设计
国外公路桥梁荷载谱比较：
英国标准BS5400《钢桥、混凝土桥及结合桥》
BS5400将公路车辆标准荷载谱分为三种方式：①典型车辆标 准荷载谱；②标准疲劳车荷载谱；③轴重荷载谱。
英国公路桥标准疲劳车示意图（尺寸单位：mm）
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
国外公路桥梁荷载谱比较：
欧洲钢结构设计规范 （Eurocode 3: Design of steelFra bibliotek
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
美国钢结构桥梁设计规范（AASHTO LRFD Bridge
Design Specifications）
规范中将构造细节分为A、 B、 B ′、 C、 D、 E、 E′ 和F 等8 类。
表4.2常幅疲劳临界值
图4.3 应力范围与循环次数
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
E 2
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
美国钢结构桥梁设计规范（AASHTO LRFD Bridge
Design Specifications）
该规范同样采用了安全寿命设计方法, 对于每个细节的计算公 式如下:
(f ) (F )n
A 1 1 (F )n ( ) 3 (F )TH N 2
(1)纵肋边缘用角焊缝连于面板的构造；
(2)纵肋对横梁的连接；
(3)纵肋的对接： (4)横梁对桥面板的焊接； (5)箱梁腹板对面板的焊接； (6)桥面板的对接焊。
疲 二、疲劳设计 劳
2.1疲劳设计方法
无限寿命法 安全寿命法 破损-安全法 损伤容限设计 耐久性设计
E 2 2 p
p p ,max p ,min
该公式采用了极限状态设计表达式, 引进了疲劳荷载的分项系 数 和疲劳强度的分项系数 , 根据验算点的重要性和计算状态 Ff 采用不同的系数 ,见表4.1。 Mf Mf 通过2×106次循环的损伤等效应力谱来确定。
曲线
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
欧洲钢结构设计规范 （Eurocode 3: Design of steel
structures )
该规范对构造细节共分14 类。 疲劳验算的计算公式如下:
c Ff E 2 Mf c Ff E2 Mf
图3.1 应力幅与循环寿命的关系
疲 二、疲劳设计 劳
2.2应力比准则与应力幅准则
应力幅准则 如 lg n 符合正态分布，则构件或连接的疲劳强度的保 证率为97.7%，称该虚线上的应力幅为对应某疲劳寿 命的容许应力幅
C n
1/
式中，C、 均为不同构件和连接类别的试验参数，表3.1。
p 0 p 1 k
max
疲 二、疲劳设计 劳
2.2应力比准则与应力幅准则
应力幅准则
对于焊接结构，控制焊接结构疲劳寿命最主要的因素是构件和连接的 与疲劳寿命n 构造类型和应力幅 max min ，而非应力比。应力幅 之间呈指数为负数的幂函数关系
疲劳设计与中外规范介绍
湖南大学 张东波 2011年3月 列出一个提纲
疲 一、疲劳概述 劳
什么是疲劳
即在最大值低于材料静屈服强度的重复或波动张 应力作用下形成的渐进、局部和永久性的结构损伤
疲劳破坏必要条件
存在拉应力；应力反复；产生塑性变形。
疲劳和脆性断裂破坏的区别
都为脆性断裂，但疲劳裂纹出现到断裂有相当一段 稳定发展期。
对待非焊接构件，GB50017规范一律取有效应力幅：
max 0.7 min
疲 二、疲劳设计 劳
2.3构造细节分类和应力循环次数
GB50017规范在疲劳计算中把构件和连接按 连接方式、受力特点、疲劳容许应力幅分为八 类。图3.2给出了容许应力幅随疲劳寿命N变化 的情况。对应于疲劳寿命为200万次的容许应 力幅见表3.2。
疲 二、疲劳设计 劳
图3.2 容许应力幅 表3.2疲劳寿命 2 10 次的容许应力幅
6
疲 三、各国钢结构规范比较 劳
中美欧钢结构疲劳设计的比较：
中国国家标准- 钢结构设计规范(GB50017- 2003)
适用于直接承受和在重复作用、应力变化循环次数n 大于5 10 次的构件和连接在一般条件下的高周疲劳。 疲劳计算采用了荷载标准值, 按允许应力幅计算方法 来验算钢结构构件和连接的疲劳强度。对于非焊接结 构构件则采用折算应力幅计算 构件分为8 个分类, 考虑了以下主要连接形式: 高强度 螺栓摩擦型连接、 连孔构件、 翼缘焊缝、 横向加劲 肋、 横向角焊缝连接和节点板连接。 对于公路和城市道路桥梁，我国规范还没有制定疲劳 设计的车辆荷载谱。