中国钢结构疲劳研究领域的30年进展_雷宏刚

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1、建筑结构学报(增刊1)JournalofBuildingStructures(SupplementaryIssue1)中国钢结构疲劳研究领域的30年进展雷宏刚，付强，刘晓娟(太原理工大学建筑与土木工程学院，山西太原030024)摘要:钢结构以其综合的优势在国内外的各行各业得到了十分广泛的应用。在吊车荷载、车辆荷载、风荷载、波浪荷载等随机循环载荷作用下，工业厂房、公路桥梁、铁路桥梁、高层及高耸建筑、海洋采油平台钢结构等均会发生疲劳破坏。由于其突发性以及损失的惨重性，钢结构疲劳破坏备受国内外学术界和工程界的关注。在简要回顾国内外钢结构疲劳研究历史的基础上，重点总结了30年来中国

2、钢结构疲劳领域的研究进展，主要研究内容涉及疲劳载荷谱、疲劳影响因素、疲劳破坏机理、疲劳试验方法、疲劳寿命估算以及疲劳设计方法共六个方面。在总结现有成果的同时，指出了钢结构疲劳今后研究的方向和亟待解决的热点问题。关键词:钢结构;疲劳;研究进展中图分类号:TU391TU313．2文献标志码:AResearchprogressofsteelstructurefatigueinpast30yearsinChinaLEIHonggang，FUQiang，LIUXiaojuan(CollegeofArchitectureandCivilEngineering，TaiyuanUniver

3、sityofTechenology，Taiyuan030024，China)Abstract:SteelstructurewithitscomprehensiveadvantageshavebeenextensivelyusedinmanyfieldsinChinaandabroad．Undertheactionofcraneload，vehicleload，windload，waveloadandotherrandomcycleloads，steelfatiguedamagesmostlikelyoccuredinindustrialbuilding，roadbridge

4、s，railwaybridges，high-risebuildingsandmarineoilplatformsetc．Duetothebrittlecharacterandtheresultedheavylossfromfatiguefailure，thefatiguedamagehasalwaysbeenanissueforsteelstructuresamongacademicresearchersandengineersinpracticeallovertheworld．Basedonabrieflyreviewoftheresearchhistoryoffatig

5、ueofsteelstructures，theresearchprogressofthepast30yearsinChinaisemphaticallysummarized，whichmainlyinvolvesfollowingsixaspects:fatigueloadspectrum，fatigueinfluencefactors，fatiguefailuremechanism，fatiguetestingmethods，fatiguelifeestimationandfatiguedesignmethods．Atthesametime，thispaperpoints

6、outresearchdirectionsforthefatigueresearchofsteelstructureinthefutureandtheissuesthatrequiretobesolvedurgently．Keywords:steelstructure;fatigue;researchprogress890引言疲劳破坏作为各类材料、构件或结构的一种破坏形式，遍及机械、航空、铁路、土木工程等各个领域。据不完全统计:约有50%～90%机械结构的破坏属于疲劳破坏;疲劳是航空工业最为关注的问题，在美国联邦航空署颁布的适航条例中，疲劳强度问题占30%～50%;铁路上的

7、铁轨、重型工业厂房中的吊车梁以及桥梁结构等时常发生疲劳破坏。疲劳破坏由于没有明显的宏观塑性变形，突然性的破坏往往导致灾难性事故和巨大的经济损失。列如［1］:1952年，美国第一架喷气式客机“彗星号”在试飞300多小时后投入使用，1954年元月一次检修后的第4天，突然失事并坠入地中海;20世纪60年代末期，美国空军F-11飞机发生了多次灾难性事故;1967年12月，美国西弗吉尼亚的PointPleasant桥在没有任何预兆的情况下突然破坏，46人丧生;1980年3月27日下午6时半，北海Ekofisk油田的Alex