钢厚板母材及其焊接影响区的z向拉伸试验

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1、第４１卷第２期湖南大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．２２０１４年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ｆｅｂ．２０１４文章编号：１６７４－２９７４（２０１４）０２－００２６－０６＊钢厚板母材及其焊接影响区的Ｚ向拉伸试验王元清，张元元，石永久（清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京１０００８４）摘要：为研究钢结构厚板的Ｚ向性能，针对Ｑ３４５Ｂ结构用钢，在不同板厚，不同尺寸十字形对接焊缝下，进行不同取样位置、方向的取样，在常温和低温下进行简单拉伸试验．分析了不同板厚、焊缝尺寸、取样位置、方

2、向及温度下的屈服强度、极限强度及断面收缩率的变化规律．试验结果表明：随钢板厚度增大，屈服强度ｆｙ，极限强度ｆｕ和断面收缩率ψ皆降低；Ｚ向取样的ｆｙ，ｆｕ和ψ皆低于Ｘ向取样，焊缝热影响的母材Ｚ向数值比未受焊缝影响的母材Ｚ向的更低；随着温度的降低，ｆｙ和ｆｕ升高，但是ψ皆降低，结构表现出明显的低温冷脆现象．试验积累了大量Ｚ向拉伸性能的数据，为今后更精确的Ｚ向指标衡量及设计提供了实验依据．关键词：厚板；焊接影响区；Ｚ向性能；断面收缩率；屈服强度；极限强度中图分类号：ＴＵ３９１文献标识码：ＡＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＺ－ｄｉｒｅｃｔｉｏ

3、ｎＴｅｎｓｉｌｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｈｉｃｋＰｌａｔｅＳｔｅｅｌａｎｄＩｔｓＨｅａｔＡｆｆｅｃｔｅｄＺｏｎｅ，ＺＨＡＮＧＹｕａｎ－ｙｕａｎ，ＳＨＩＹｏｎｇ－ｊｉｕＷＡＮＧＹｕａｎ－ｑｉｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳａｆｅｔｙａｎｄＤｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＣｈｉｎａＥｄｕｃａｔｉｏｎＭｉｎｉｓｔｒｙ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅＺ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｃｋｐｌａｔｅｓｔｅｅｌ，ｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｅｘｔ

4、ｒａｃｔｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｓａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｆｒｏｍｐｌａｔｅｓｔｅｅｌｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｏｆｃｒｏｓｓｉｎｇｂｕｔｔｗｅｌｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｓｕｐｐｌｉｅｄｔｏｓｉｍｐｌｅｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｆｒｏｍ－６０℃ｔｏ２０℃．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉ－ｐｌｅｓｔｈａｔＺ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄψｃｈａｎｇｅｗｉｔｈｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｌａｔｅ，ｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｗｅｌｄ，ｔｈｅｄｉｆ

5、ｆｅｒ－ｅｎｃｅｏｆｓａｍｐｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ：ｆｙ，ｆｕａｎｄψｄｅ－ｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｐｌａｔｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓ；ｆｙ，ｆｕａｎｄψｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｏｆＺ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｗｅｌｄａｒｅｍｕｃｈｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｎｏｎ－ａｆｆｅｃｔｅｄＺ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈａｒｅｌｏｗｅｒｔｈａｎＸｄｉｒｅｃｔｉｏｎ；ｆｙａｎｄｆｕｉｎｃｒｅａｓｅ，ｂｕｔψｄｅｃｒｅ

6、ａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ａｎｄｔｈｅｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓｗｉｔｈｃｏｏｌｉｎｇｉｓｍａｎｉｆｅｓｔｅｄ．ＴｈｅｄａｔａｏｆＺ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｔｅｎｓｉｌｅｉｓａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｍｕｃｈｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＺ－ｄｉｒｅｃ－ｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｍｕｃｈｍｏｒｅｒａｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｃｋｐｌａｔｅ；ｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅ；Ｚ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆ

7、ａｒｅａ；ｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｕｌ－ｔｉｍａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈ＊收稿日期：２０１３－０５－２７基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１１７８２４４，５１３７８２８９）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（２０１３０００２１１００８５）作者简介：王元清（１９６３－），男，安徽霍山人，清华大学教授，博士生导师通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇ－ｙｑ＠ｍａｉｌ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ第２期王元清等：钢厚板母材及其焊接影响区的Ｚ向拉伸试验２７随着建筑钢结构的迅猛发展，各种高层结构、大跨结构、桥梁结构及其他大型钢结构不断涌现，钢结１试验概

8、述构厚板的应用越来越广泛．结构构造的尺度越来越大，荷载及拘束也越来越大，节点焊接产生的应力也１