结构钢材基于ctod裂纹扩展阻力曲线低温试验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com王元清等：结构钢材基于CTOD的裂纹扩展阻力曲线的低温试验研究5结构钢材基于CTOD的裂纹扩展阻力曲线的低温试验研究王元清，武延民，石永久，江见鲸c清华大学土木工程系结构和振动教育部重点实验室。北京100084)【摘要】裂纹尖端张开位移(CTOD)是材料断裂分析的重要判据指标。在钢材韧性较好的时候，随着裂纹的扩展，构件的承载力也会有所提高，况明随着裂纹扩展，裂纹尖端的断裂韧度有所升高。裂尖断裂韧度与裂纹扩展量的关系曲线称为裂纹扩展阻力曲线。裂纹扩展阻力曲线反映了构件断裂过程与构件的断裂模式、承载

2、力的有关系。本文根据结构钢材低温断裂试验的结果，分析了常用结构钢材的低温条件下基于CTOD指标的裂纹扩展阻力曲线，试验结果可为钢结构断裂设计提供依据。【关键词】结构钢材；CTOD；裂纹扩展阻力曲线；低温【中图分类号】TU391【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2005)04—0005—03EXPER眦NTALRESEARCHoNR—CURVEoFSTRUCTURALSTEELSBASEDoNCToDATLoWTEMPERATUREWANGYuan—qing，WUYan—min，SHIYong-jiu，JIANGJian-jing

3、(DepartmentofCivilEngineering，TheKeyLaboratory,ofStructureEngineeringandVibrationofMinistryofEducation，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Cracktipopeningdisplacement(CTOD)isimportantcriterioninfractureanalysis．Whensteelhasgoodtoughness，theloadcarryingcapacityha

4、ssomeincreasewiththeextensionofthecrack．Thephenomenonindicatesthatthefracturetoughnessofthecracktipincreasesalittleasthecrackbeginstoextend．TherelationbetweenthefracturetoughnessofsteelandcrackextensioniscalledR—curve．theR—CHIVeofsteelreflectsthewholeprocedureofthefracture，

5、andisrelatedwiththefracturebehaviorandloadcarryingcapacity．ThepaperanalyzestheR—curvebasedonCTODofcommonstructuralsteelsatlowtemperature．Theresultsofexperimentscouldbeappliedintheanalysisoffractureandprovidesexperi—men~lbasisforthedesign．Keywords：structuralsteel；CTOD；R—CHIV

6、e；lowtemperature结构钢材的断裂韧性随着温度降低而下降，构件的断裂展阻力，裂纹扩展阻力与裂纹扩展量的关系曲线称为裂纹扩行为也由韧性断裂向脆性断裂发生转变。在温度较高时，钢展阻力曲线，也称为R曲线。u卜_]材的韧性较好，裂纹开始启裂以后构件的承载能力仍有所提裂纹扩展阻力曲线反映了裂纹的扩展过程，与构件承载高。构件的承载力之所以能够随裂纹扩展有所提高是因为力的变化和断裂破坏的模式与钢材的裂纹扩展阻力曲线存钢材裂纹尖端的断裂韧度随裂纹扩展而有所提高。裂纹端在着密切的关系。作者对常用结构钢材进行了低温断裂试的断裂韧度反映了材料抵抗扩展的

7、能力，也可以称为裂纹扩验研究，并通过对裂纹尖端张开位移计算公式调整研究了常[基金项目]国家自然科学基金项目资助(50078029)[8]中国土木工程学会高强混凝土委员会．高强混凝土结构设计与靠度分析[j]．低温建筑技术，2001，(3)：l一7施工指南(第二版)[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001．[9]廉惠珍．思维方法和观念的转变比技术要重要(之四)[J]．商[收稿日期]2004—07—15品混凝土，2005，(3)：1—8．[作者简介]朱卫中(1962一)，男，江苏徐州人，教授级高工。[1O]朱卫中．C50级负温高强混凝土抗冻临界强

8、度研究[J]．低温工学博士，副院长兼中间试验厂厂长，从事建筑工建筑技术，1997，(3)：30—35．程冬期施工、混凝土耐久性等技术的研究。【11]朱卫中，钮长仁，