钢桥疲劳分析基本理论综述_崔海军
[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆
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[桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述]桥梁吊杆
桥梁吊杆疲劳问题及分析方法研究综述摘要:吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件，它的使用正常与否，关系到桥梁的整体寿命和安全。随着经济的发展，一方面越来越多的桥梁设计成了公轨两用桥梁，另一方面交通流量急剧增加，由于公轨两用桥梁结构较轻，跨度大，在轻轨列车和很多汽车同时通过大跨度桥梁时，桥梁可能产生较大的振动，吊杆的应力变化幅度将会很大，进行疲劳分析是十分必要的。
一、桥梁吊杆的破损现状自1858年第一座带吊杆的系杆拱桥建成以来，世界上这类桥型发展迅猛，在中国情况更是如此。1960年兰州至新疆铁路昌吉桥(主跨56m)建成后，我国修建了大量的带吊杆拱桥。据不完全统计，迄今为止，我国已建成带吊杆的中、下承式拱桥达70余座，仅四川和重庆地区就达30多座。随着钢结构的广泛使用，这种趋势将持续下去，上海卢浦大桥、拉萨柳梧大桥的建设就是最好的佐证。
中、下承式拱桥吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件，它的使用正常与否，关系到桥梁的整体寿命和安全。然而，由于受当前设计理论，科学技术和工业水平发展进程的制约，桥梁吊杆吊具的设计、制造、防护、安装、服役、维护、健康诊断、拆换乃至设计寿命的确定、使用一段时间后剩余寿命的预测等等，皆无明确、统一的规范。在大量的中、下承式拱桥和斜拉桥的吊杆设计、营运、维护、拆换、修复过程中，主要依据设计者的主观判断，缺乏公认的准则，以致吊杆失效造成的桥梁损坏和事故时有发生。
1967年12月15日，美国西佛吉利亚州的PoiniPleaant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌，造成桥上31辆汽车坠落，46人死亡。该桥是一主跨为213.4m的悬索桥，其大缆是眼杆链，眼杆材料是经过热处理的碳钢，事故原因正是眼杆在孔眼处断裂。断裂发生的主要原因是眼杆孔眼处发生应力腐蚀(拉应力使晶间出现裂纹，裂纹凭毛细管作用，将空气中的HZS和盐类吸入，使腐蚀加剧)和腐蚀疲劳(裂纹因多次承受拉应力而穿过晶粒);但孔眼位于隐蔽位置，其裂纹无法检查也是导致这次事故的一个原因。从此美国将这一类桥梁封闭不用，也不许新建桥梁再用这一桥式;帕斯克.肯捏威科桥仅通车7年即被迫换索;1903年，纽约威廉斯堡桥建成后，分别于1921、1924、1963年对主缆和吊杆进行过全面修补;美国Paco-Kennewick桥，建成仅3-5年，拉索失效拆换，原计划寿命为25年; 德国汉堡KohlbrandEtuary桥通车几年即被迫全部更换斜缆，其费用相当于建桥总费用的一半，造成相当大的经济损失。
铁路钢桥疲劳研究进展
铁路钢桥疲劳研究进展
刘晓光
【摘 要】In recent years,change happened in China's railway transportation
pattern. On the one hand,a number of high speed railways have been built.
T he span of the railway steel bridge kept increase. At the same time,a
large number of new structural details emerged. On the other hand,the
existing railway used for passengers and freight will gradually give priority
to freight transportation. Steel bridge is faced w ith the challenges of the
increase of axle load and traffic volume. In addition,our country will build
special heavy haul railway carrying axle load up to 30 t. W ith significant
increase in axle load,the fatigue problem of structural details of steel
bridge is getting more and more serious. Fatigue has always been an
important subject in the research field of steel bridge. In the new transport
超高性能混凝土铺层提升钢桥面板疲劳性能试验研究
第49卷第8期
2021年8月Vol. 49 No. 8
Aug. 2021同济大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY (NATURAL SC'IENCE)
文章编号：0253-374X(2021 )08-1097-10DOI： 10.11908/j. issn. 0253-374x. 21164
超高性能混凝土铺层提升钢桥面板疲劳性能试验研究
程斌
I,田亮
2,孙斌
3,徐晨彳
(1.上海交通大学船舶海洋与建筑T.程学院，上海200240；2.天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加周重点实验室，天津300384；3.同
济大学土木工程学院，上海200092)
摘要：为明确超高性能混凝土(UHPC)
铺层对钢桥面板疲劳
性能的定量提升效果，考虑单轮和双轮两种加载模式，对正
交异性钢桥面板典型的U
肋盖板-横隔板焊接节点在
UHPC
铺装前后的疲劳性能开展试验研究。首先基于静载
试验得到焊接节点关键区域的热点应力分布.随后开展高周
常幅疲劳试验，得到节点试件的疲劳裂纹萌生及扩展过程、
疲劳破坏模式、刚度退化以及疲劳寿命等关键性能指标。结
果表明：同等荷载作用下，钢UHPC
组合节点焊趾处热点应
力值显著降低.最大降幅达58 %;
与无UHPC
铺层节点相
比,钢-UHPC
组合节点的疲劳裂纹数量减少，裂纹扩展速率
和刚度退化速度得到了有效抑制，特征疲劳寿命也得到了大
幅提高。国际焊接协会疲劳设计指南中的FAT 90.FAT100
级S-N
(应力幅疲劳寿命)曲线可适用于UHPC
铺装前后钢
桥面板的疲劳寿命评估。
关键词：正交异性钢桥面板；疲劳性能;超高性能混凝土
(UHPC)；
热点应力;疲劳寿命;裂纹扩展
中图分类号：U443. 32
文献标志码：A
Experimental Study of Fatigue
Behaviors of Orthotropic Steel Bridge
Decks Enhanced by the Ultra-High
公路钢桥抗疲劳设计概述
公路钢桥抗疲劳设计概述
摘要：基于疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因，应对疲劳设计给于相当的重视。本文对我国公路桥梁疲劳设计问题进行了简述，并对国外规范进行了总结。提出了我国疲劳验算的缺陷和制定与完善公路钢桥疲劳规范的迫切性。
关键词： 公路钢桥； 疲劳设计； 荷载模型
abstractbased on fatigue and fracture is the most likely
reason in failure of steel members. this paper, resumed the
design of highway bridge fatigue problems in our country, and
summarized foreign standard. puts forward the defects of
fatigue calculation in our country and the urgency to
formulate and perfect highway steel bridge fatigue
specification.
key words: highway steel bridge; fatigue design; load model
中图分类号：u448.14文献标识码： a 文章编号：
1疲劳研究的必要性
公路钢桥的疲劳是指在车辆荷载的反复作用下构件在低于钢材屈服强度的情况下发生的脆性破坏。[1]钢结构构件最常遇到三种破坏形式：拉构件强度破坏、压构件失稳破坏、反复拉压构件疲劳断裂。其中疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因。据美国1982统计结果，80%-90%钢桥的破坏与疲劳断裂有关，1967年美国西弗吉利亚州的point pleasant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌，造成46人死亡，调查结果显示是由于一拉杆下缘产生解理断裂。警醒下，各国对疲劳给于了相当的重视，随着工程实践和研究的加深，规范也在不断的修订和更新。
浅谈钢桥的疲劳和断裂
浅谈钢桥的疲劳和断裂
摘要:本文针对疲劳研究的必要性、疲劳损伤机理、钢桥疲劳裂纹维修措施进行了探讨，仅供参考。
关键词:钢桥；疲劳；断裂
引言
曾经有几座老钢桥因为有疲劳开裂而没有被发现，在某一天突然断裂，造成严重事故。例如，韩国圣水大桥悬挂跨落水事故，死亡32人，受伤127人，汽车15辆落水。这些事故使人谈虎色变。
一、疲劳研究的必要性
公路钢桥的疲劳是指在车辆荷载的反复作用下构件在低于钢材屈服强度的情况下发生的脆性破坏。钢结构构件最常遇到三种破坏形式：拉构件强度破坏、压构件失稳破坏、反复拉压构件疲劳断裂。其中疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因。据美国1982统计结果，80%-90%钢桥的破坏与疲劳断裂有关，1967年美国西弗吉利亚州的Point Pleasant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒塌，造成46人死亡，调查结果显示是由于一拉杆下缘产生解理断裂。警醒下，各国对疲劳给于了相当的重视，随着工程实践和研究的加深，规范也在不断的修订和更新。
由于我国公路钢桥规范的落后导致了钢桥在设计、施工与养护时，不得不参考和使用英国、日本、美国等国外的规程和技术标准，而实际这些国外的规程和技术标准又不完全适合我国的国情。进行我国公路钢桥的抗疲劳设计,保证钢桥长期安全使用是摆在桥梁工作者面前的重要研究课题。
二、疲劳损伤机理
疲劳是造成桥梁损伤，影响桥梁使用年限的主要因素。目前桥梁钢结构大多使用焊接工艺，在焊接区域，桥梁结构由于当初设计的不合理性和反复重载作用下，很容易产生应力，从而在钢结构上产生疲劳裂纹，缩短钢桥的寿命。
在钢桥结构中，由于变形引起疲劳裂纹主要分为两种：一种是腹板的呼吸疲劳，当板梁腹板的长宽比、高厚比超过一定限度时，在大于屈曲荷载的面内的荷载作用之下，腹板将会产生更宽的面外位移，而这个面外位移又将反过来在焊接板的边缘形成较高的弯曲应力。长此以往，在重复荷载的作用下，将产生疲劳裂纹，最终使得钢结构提前失去效应。另一种疲劳裂纹是由于桥梁设计时没有料想到横向与纵向构件之间相互作用而产生的，这种现象一般出现在主梁腹板的间隙细节处。
混凝土疲劳理论综述(1)..
1 / 10 混凝土结构疲劳理论综述
摘要:混凝土疲劳性能的研究对于承受动荷载的混凝土结构的设计来说十分重要。本文对国外内混凝土结构疲劳性能的研究动态进行了较为全面详细的阐述。分别从疲劳性能，疲劳影响因素、疲劳模型与损伤力学的结合等方面对研究现状进行了综合的讨论。然后对混凝土结构在多重环境因素耦合作用下的疲劳以及新型混凝土的疲劳进行了综述介绍。通过对国内各类结构混凝土疲劳性能研究现状分析，以期对国内研究者以后研究混凝土疲劳性能有所帮助。
关键词：疲劳 钢筋混凝土 损伤力学 锈蚀与冻融疲劳 高性能混凝土
Abstract: The study of fatigue properties of concrete is very important for the
design of concrete structures which withstand dynamic loads. This paper demonstrates
the research situation of fatigue properties of concrete structures in fatigue
performance, fatigue influence factors, fatigue model and damage mechanics. Then
the fatigue of concrete structure in the coupling effect of multiple
environmental factors and the fatigue model of concrete are discussed in this paper.
Through the analysis of all kinds of domestic structure fatigue performance of
关于钢结构桥梁抗疲劳设计的分析
关于钢结构桥梁抗疲劳设计的分析
近年来，我国的桥梁越来越多的应用了钢结构，但是钢结构桥梁出现疲劳问题也随之增多。因为钢结构桥梁在使用过程中受到疲劳荷载的长期影响，而且在疲劳荷载产生的微裂缝会因时间的变迁而扩大，因此桥梁设计人员应该加深对钢结构承载力的认识，车流量较大，环境侵蚀，车辆超载等因素均会导致桥梁发生坍塌事故，因此有关部门予以高度的重视。
标签：钢结构；桥梁；抗疲劳；设计
在钢结构桥梁中出现的疲劳问题，对桥梁结构的耐久性造成一定程度的负面影响，疲劳主要有两种，即多轴疲劳与单轴疲劳等等。而疲劳是影响桥梁结构耐久性的关键因素，设计不合理等诸多原因容易使钢结构发生疲劳性裂纹，加之行车载荷的作用，裂纹会发展成为裂缝，不利于钢结构桥梁的正常使用。从实践得知，疲劳设计工作的优劣直接影响到钢结构桥梁的使用年限和安全性能。
1 钢结构桥梁疲劳性能产生影响的因素
1.1 钢结构材料的特点
钢结构材料本身的特点给钢结构桥梁的疲劳性能造成一定的影响，钢结构桥梁材料性质与桥梁钢构件的大小会对钢结构桥梁的疲劳产生影响。当钢结构材料的表面出现细微裂纹时，钢结构桥梁自身的疲劳性因裂纹变大不断增加；当钢结构的桥梁强度有所增加时，直接导致钢结构的疲劳性能会有所增加，实际上不是因钢结构强度高就代表材料质量越好。由于在钢结构桥梁钢材表面上会出现疲劳裂纹，这主要是钢结构表面存在较高的应力。
1.2 钢结构的内部因素
钢结构内部的因素可以影响到钢结构桥梁的疲劳设计，可以让钢结构桥梁自身的疲劳形象发生一定的变化，刚结构的影响因素主要包含桥梁的构件连接形式，构造细节等内容。钢结构桥梁的设计形式、钢结构桥梁的制造技术和焊接技术工作都会影响到钢结构应力的分布状态。
1.3 钢结构桥梁的外部因素
钢结构的桥梁产生影响的因素除上述两种因素以外，还有外部影响，这种影响直至钢结构的桥梁产生疲劳，外部影响主要包括昼夜温差，自然环境，强冻强高温天气等，还有外界给钢结构的桥梁施加压力，过往行车在行驶中出现的共振。焊接构件自身的应力的幅值和疲劳强度之间有着一定的关系，非焊接性构件的疲劳强度和应力的幅值有关联。
钢桥的疲劳分析范文
钢桥的疲劳分析范文
引言：
钢桥是一种重要的交通基础设施，承担着车辆和行人的通行。长期以来，由于交通流量的增加和重载车辆的增多，钢桥疲劳已成为桥梁设计和维护的重要问题。本文将对钢桥的疲劳问题进行分析，探讨其原因、影响因素以及相应的解决方案。
一、疲劳问题的原因
1.动力因素：钢桥在承受车辆荷载的同时还要面对自身的自重和震动荷载。长期以来，车辆荷载和震动荷载的频繁作用会导致钢桥的材料疲劳，进而导致桥梁的损坏和断裂。
2.环境因素：钢桥承受了来自自然环境的多种因素的影响，如气候变化、温度差异和湿度等。这些因素会导致桥梁材料的膨胀和收缩，从而产生内部应变，加速钢桥的疲劳破坏。
3.施工因素：钢桥的施工质量将直接影响其使用寿命和疲劳性能。如果施工质量不达标，如焊接不牢固、连接部位强度不足等，将使钢桥易受疲劳破坏。
二、疲劳破坏的影响因素
1.轴重：车辆荷载是引起桥梁疲劳破坏最主要的因素之一、大型重型车辆以及超限荷载的频繁通行将极大地加速钢桥的疲劳损伤。
2.荷载频率：荷载频率指的是钢桥受到车辆荷载的作用频率。频繁通行以及车流量大的地区会导致高频率的荷载作用，进而加速疲劳破坏的发生。 3.震动荷载：震动荷载是指由于地震、强风和行人等外来因素引起的钢桥振动荷载。频繁的震动荷载会对钢桥产生影响，从而影响其疲劳性能。
4.桥梁结构设计：桥梁的结构设计将直接影响其抗疲劳能力。合理的结构设计可以减少桥梁的应力集中和疲劳问题的发生。
三、疲劳分析和解决方案
1.疲劳分析方法：采用有限元方法对钢桥进行疲劳分析，模拟不同荷载条件下的桥梁应力分布。通过数值计算和模拟试验，对桥梁的疲劳性能进行评估，找出潜在的疲劳破坏部位。
2.组织检测和监测：通过常规的检测方法，如无损检测和应力监测，定期对钢桥进行结构健康检测。及时发现和修补疲劳破坏的部位，可以提高钢桥的抗疲劳性能。
3.结构优化：通过改进桥梁结构的材料和几何形状，降低桥梁的应力集中和疲劳问题的发生。采用较短的跨度和更好的材料可以有效地提高桥梁的抗疲劳能力。
midasfea_钢桥疲劳分析
midasfea_钢桥疲劳分析
midas FEA Training Series
钢桥的疲劳分析
⼀. 概要1. 分析概要
钢桥的疲劳裂纹⼀般是由焊接缺陷、结构的⼏何形状引起的应⼒集中、结构的应⼒变动幅度以及重复加载等原因引起的。重复加载会引起疲劳裂纹发展，严重时会引起结构破坏，因此对抗疲劳较弱的部位应进⾏分析确定其抗疲劳能⼒。
本例题中钢桥采⽤焊接和螺栓连接，分析采⽤S-N 曲线⽅法即应⼒－寿命⽅法确定结构的疲劳寿命和损伤度。2. 分析步骤
疲劳分析的步骤如下：1) ⾸先做结构静⼒分析确定最⼤和最⼩应⼒的绝对值或者计算von Mises 应⼒，从⽽获得应⼒幅。
2) 当作⽤应⼒为变幅时，使⽤可将各应⼒幅组成起来的⾬流计数法(Rain flow counting)和S-N 曲线计算。
3) 考虑平均应⼒的影响确定疲劳寿命和损伤度。
建模 → 线性静⼒分析 → 应⼒疲劳分析 → 确认分析结果
3. 疲劳分析的注意事项
分析类型应为线性分析，且只对使⽤各向同性弹性材料模型的结构做疲劳分析。线性分析后，使⽤得到的应⼒再做疲劳分析。
⼆. 疲劳分析的理论背景1. 疲劳分析
疲劳是指在⼩于构件的屈服强度的荷载反复作⽤下构件发⽣破坏的现象。疲劳分析的⽅法有应⼒-寿命法、应变-寿命法。应⼒寿命法具有计算简单和
分析速度快的特点。midas FEA 中利⽤S-N 曲线使⽤应⼒寿命法进⾏疲劳分析。2. S-N 曲线
S-N 曲线是等幅反复荷载作⽤下的应⼒幅(stress amplitude, S)与构件到达破坏时的循环次数(cycle to failure, N)的关系曲线。
在静⼒分析结果中取最⼤绝对应⼒(maximum absolute stress)和最⼩绝对应⼒(minimum absolute stress)或范梅塞斯应⼒(vonMises stress)计算应⼒幅(stress amplitude)，然后使⽤S-N 曲线就可以知道发⽣疲劳破坏时的疲劳寿命和循环次数。
钢结构疲劳综述
综合研究 商品与质量 ・３ ９ ７・ 钢结构疲劳综述 何明瑞 （广元市万达建筑工程有限公司，四川 广元６２８０Ｏ０） 【摘要】随着各种形式的钢结构在我国得到大规模建设，特别是一些新型结构型式和制造．－Ｔ－Ｉ￣不断出现在现代钢结构中，钢结构构件 的疲劳性能在设计时需特别关注。本文主要是就钢结构疲劳的过程及特征、疲劳破坏的影响因素、疲劳计算的基本理论及疲劳设计方法进行了简 要概述。 【关键词】钢结构；疲劳破坏；疲劳计算；疲劳设计 文章编号：ｌＳＳＮ１００６－－６５６Ｘ（２０１５）０９－０３９７－０２ 一、引言 疲劳是指钢材在循环应力或应变作用下，在材料有局部缺陷位 置处逐渐形成裂纹并进一步扩展直至断裂的一种行为。而且疲劳问题 与传统的强度问题有着本质的区别：首先，疲劳破坏荷载低于材料的 极限强度，甚至低于屈服强度；其次，疲劳是多次应力循环累计作用 的结果；最后，疲劳破坏不仅与钢材本身有关，而且与结构构件的使 用条件以及环境因素有关。 疲劳破坏虽然是钢结构构件长期损伤的积累结果，但是破坏前 结构没有明显的变形，属于脆性破坏，故疲劳破坏具有很大的危险性， 一旦发生，会给人民群众生命财产造成巨大损失，同时也在社会上造 成极其不良的影响。 二、疲劳产生的过程及特点 （一）疲劳损伤的过程 实际结构中钢材疲劳破坏发展过程为：裂纹的形成一裂纹的缓 慢扩展一裂纹的迅速扩展一断裂，如图１所示。
图１钢材疲劳破坏发展过程 首先是裂缝、裂纹形成，在钢材生产和结构制造过程中，不 可避免地在某些部位会存在着局部微小缺陷，如钢材化学成分的偏 析、非金属杂质；非焊接构件表面上的刻痕、轧钢缺陷和火焰切 割带来的裂纹等；焊接构件中有焊渣侵入的焊缝趾部、焊缝内存在 气孔等，这些缺陷都是可能产生裂源的主要部位。当重复连续荷载 作用时，在这些部位的截面上应力分布不均，引起应力集中现象， 在高峰应力处将首先出现微观裂纹；其次是缓慢扩展阶段，在反复 的荷载作用下，裂纹缓慢扩展；最后是迅速破坏阶段，裂纹经过 长期的破坏积累，当截面有效面积小到难以承受荷载时，在偶然的振 动或冲击下，即发生突然断裂。 （二）疲劳破坏的特点 结合试验及抗力指标、荷载、应力推算和验算所要解决的问 题，并与材料强度破坏和结构失稳破坏相比，钢结构的疲劳破坏有以 下几个方面的特点： （１）就试验及抗力的指标来说，强度破坏和失稳破坏所采用 的都是结构在服役期内或试件在试验过程中所加载产生的最大应力值， 这样便可以取破坏时最大应力为抗力的应力指标；但疲劳开裂则需要 多次重复受力，表达其抗力的指标至少涉及三个参数：最大应力、最 小应力、循环次数，依据强度验算和稳定验算的经验，取最大应力为 验算指标；经试验研究，对于焊接结构的疲劳，采用应力脉作为疲劳 强度的衡量指标。 （２）就荷载而言，对于强度破坏和失稳，都应该按使用构件 产生的一次最大的内力为准则来确定其所需考虑的荷载，在进行荷载 的调查研究时将注意力放在最大荷载值的组合方面；但对于疲劳开裂 是多次受力的结果，因此，为疲劳验算所需要进行的荷载开裂调查就 要将注意力放在较常遇到的荷载组合。 （３）从推算结构应力方面来讲，一般分为内力分析和应力计 算两步，且这两步都是按着结构在弹性阶段工作的假设来进行的， 但对于构件的强度和稳定极限状态所进行的应力验算，实质上是考 虑了构件在破坏前的塑化现象。而疲劳开裂则是在荷载比较小、但 次数比较多的条件下发生的，其内力分析和应力计算就不仅在形式 上、而且在实质上也是按弹性状态进行的。尤其重要的是，疲劳 破坏要考虑其应力的作用次数，即要对应力频值谱要有所了解。 （４）就验算所要解决的问题和所取的截面来讲，强度验算是 为了防止大范围屈服而进行，凭最大应力所在的点来选择截面；稳 定验算是为了防止构件失稳而进行，它不能被理解为针对某一个截 面，只是在形式上可以写成截面验算的形式；而疲劳验算是为了防 止截面的开裂而进行的，因此应该将所有潜在裂源点所在处选为验 算截面。 三、疲劳破坏的影响因素 钢构件的疲劳破坏是在循环应力反复作用下，产生疲劳裂纹并 发生扩展，最终导致钢构件或连接断裂。故疲劳破坏的主要影响因 素有： （一）应力循环次数 应力循环次数是在连续重复荷载作用下，应力值由最大值到最 小值的循环次数。在不同的应力幅作用下，各类构件及其连接产生 疲劳破坏的应力循环次数不同。应力幅愈大，循环次数愈少，反 之则愈多。当应力幅小于一定数值时，即使应力无限多次循环，亦 不致产生疲劳破坏，即达到通称的疲劳极限。一般可将Ｎ＝５ ｘ １０６ 次视为各类构件和连接疲劳极限对应的应力循环次数。 （二）应力比 应力比为最小应力和最大应力的比值，应力循环的特征可由此 来描述，同时，要全面地了解钢结构及其连接的疲劳性能，就需 要得到在不同应力循环下的疲劳强度与循环次数的曲线。查阅相关 文献可知，结构的疲劳强度和应力比有关，应力比越小，疲劳强 度越低。 （三）应力幅 应力幅为最大应力和最小应力的差值，焊接结构用于承受疲劳 荷载以来，工程界从实践中逐渐认识到与结构疲劳强度密切相关的 不是应力比而是应力幅。由于在焊缝区域往往会产生达到屈服点的 残余应力，主要部件的实际应力状态发生改变，继而改变了由此影 响的应力振幅的应力状态，结合相关文献，可知疲劳载荷与应力幅 密切相关。 四、疲劳计算基本理论 传统的计算方法是根据小试件的实验加载结果，确定出其中细 部结构的常幅疲劳强度和寿命的关系曲线，即Ｓ—Ｎ曲线，然后根 据验算断面上的应力比，用强度计算所用的标准荷载来加以折算。 然而这种方法存在不少问题，研究发现，在焊接结构中，与钢材 疲劳强有关的因素不是应力比，而是应力幅，且由于结构中的实际 应力重复并非常幅循环，而是变幅循环，故需要在对钢结构的疲劳 破坏过程有更深刻的了解的基础上，制定更能符合实际情况的折算 规定。 （一）基本参数 工程中把疲劳应力随时间的变化的历程则称为应力谱，一般来 说，应力历程是随机的，幅值也是随机变化的。如图２所示，表 示了常幅应力谱和变幅应力谱的一些重要参数： Ｏ＂ｍ＝（ｏ＂ｍａｘ＋ｏ－ｍｉｎ）／２为平均应力；－４ ＝（Ｔｍａｘ—Ｏ＂ｍｉｎ为应力幅； ０￣ａ＝（ＥＴｍａｘ－ｏ＂ｍｉｎ）／２为半应力幅；Ｐ＝Ｏ＂ｍｉｎ／ｏ－ｍａｘ为应力比；ｃｒｍａｘ 为最大应力； ｉｎｉ为最小应力。 （ａ）