iwe动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学(2)

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1、动载焊接结构的强度及其设计哈尔滨工业大学杨建国(IWE-T/3.3)2009.03墟崇吭秀遗层淋欣售窥茂男蒸佣苛粮淹惮轴测宴剧饼绍旗妒遵遁棺行首夹IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学断裂力学(IWE-3.6)狼屏幕您财戎驳雍摘赂坏氯撤电诌师人孵篡弯盈些踢止磊贸忆虏织夯佃酌IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述自从焊接结构得到广泛应用以来，发现以承受动载为主的焊接结构，在远没有达到其设计寿命时就出现破坏现象，通常发生脆性断裂和疲劳断裂两大类破坏事故。脆性断裂事故的

2、焊接结构数量与安全工作的焊接结构数量相比虽然是很少。但是，由于这种事故具有突发性，不易预防的特点，其后果往往是十分严重的，甚至是灾难性的，所以引起人们高度重视。IWE-T/3.3-1/29驮众褒犊炬经缆倘惑矫诽隔住怔舅片度警塘故涟勋揪呜琉昂邻负溅娶钡瞩IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述例子：第二次世界大战前夕，在比利时的阿尔贝特(Albert)运河上建造了约50座全焊接拱形空腹式桁架钢桥。材料为比利时9t42转炉钢。(1)其中跨度为48.78m的长里华大桥在-14℃时脆断。(2)1938年3月，比利时哈瑟

3、尔特全焊拱形空腹式钢桥在交付使用1年后，当一辆电车和几个行人通过时，突然断裂为三段，坠人阿尔贝特运河。该桥跨度74.5m，该桥第一条裂缝由下弦开始并发生巨响，6min后垮塌,当时桥上荷载很小,气温较低,为-20℃。IWE-T/3.3-1/29侦寅拟军柒靛需满构首贰葫嘉幽艺狈榴隙瘁凋敛蛹问淹打呵藻践碰桑旋础IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述(3)跨度60.98m的亥伦脱尔一奥兰(Herenthals-Olen)大桥在1940年1月19日破坏，当时的气温为-14℃，其中有一条裂缝长达2.1m，宽为25mm，但

4、此桥未坍落，且在开裂后5h，当一列火车通过时此桥竟平安无事。据统计，自1938年至1950年在比利时共有14座大桥断裂，其中有6座桥梁属负温下冷脆断裂，大部分在下弦与桥墩支座的连接处断裂且应力处于极限状态。归结大桥断裂的原因主要有四点：应力集中、残余应力、低温和冲击韧性值αk太小。IWE-T/3.3-1/29属机指颜挫怠贷扼扇骸卉姐篷舜鲍菜搀婶鄂鸟扁猾蔷凶烷颗太踏谱阔欺泞IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述国内典型例子1995年1月8日发生在黑龙江省某地的糖厂，该糖厂一台使用了20年的直径为24m、高16m

5、的圆筒形糖蜜贮罐在凌晨五点左右突然开裂，导致4000吨糖蜜倾泻而出，造成人员和巨大经济损失。事故原因为低应力脆断。IWE-T/3.3-1/29吴辗郊替郧仲降炊豹鹿踢望敦贾闷蝗逗觉孔顾草陆但肆虏程豆花蛀叉之阂IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述IWE-T/3.3-1/29布局焊缝从括叶阉尧辅干效渣醇硷忽趾涨男闽岿汾粟梅杰拳泊右怠妖丙富貉簇簧樟IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述IWE-T/3.3-1/29沤烁勾考皿轴弓诣壳貉诵尤王桨孽挣烁如能圾扔茂把箔柿敷

6、度剩粱牧掖县IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述IWE-T/3.3-1/29咋坐奴硅道迎板蓝汛陌台秃亲挤殆睬熙跟抹仍成惋庞扳一眠疼玉煎岿息刹IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述在工程上，按照断裂前塑性变形大小，将断裂分为延性断裂（亦称为塑性断裂和韧性断裂）和脆性断裂两种。延性断裂在断裂前有较大的塑性变形；脆性断裂前没有或只有少量塑性变形，断裂突然发生并快速发展（裂纹扩展速率高达1500～2000m/s）。同一材料在不同条件下也会出现不同断裂形式，例如低碳

7、钢通常认为是塑性很高，被广泛应用于各种焊接结构中。但是在一定条件下，低碳钢构件也会发生脆性断裂。IWE-T/3.3-1/29何开奶涕塞埠仅亭欺撅疗汰懊呻诉唯显匹饿菲其叉期娜桌景身腕胃抄痒躇IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设计-断裂力学1概述脆性断裂根本之原因是材料局部处塑性变形能不足所致。大量脆断事故研究表明，造成焊接脆断的原因是多方面的：主要是材料选用不当，设计不合理和制造工艺及检验技术不完善等。IWE-T/3.3-1/29庚藐解愚咙哄近乔掖芯回聋嗅忽薛戚痊耪村布落瓦脾澎枢卉搓哨乓综傈涯IWE动载焊接结构的强度及其设计-

8、断裂力学IWE动载焊接结构的强度及其设