中国钢结构疲劳研究领域的30年进展-雷宏刚

PAGE84PAGE84PAGE85PAGE85建 筑 结 构 学 报(增刊1)ournalofBudngSrucures(SuppeenaryIue1)中国钢结构疲劳研究领域的0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:391313．2文献标志码:Ahsfleent0snaEIonggangUQiangIUXiaojuan(CollegeofArchitectureandCivilEngineeringaiyuanUniverityofechenologyaiyuan030024China)tat:StltruturewithitsprhniedntshebntnilyudinnyfildsinChinandbrd．ndrthetinfrneldhileldwindldweldndthrrndmleldstlftiuedstliklyurdinindutrilbuildingrdbridsrilwybridshihriebuildinsndrineilpltfrstc．uetothebrittlehrtrndtherultdhylsfrmftiuefiluretheftiuedehslwsbnniuefrtltrutursngdicrrhrsndninrsinprtiellrthewrld．Bdnabriflyriwftherrhhitryfftiueftltruturstherrhprrsfthept30rsinChinaisphtillyuridwhihinlyinlsfllwingixpts:ftiueldptrum，ftiueinfluneftrsftiuefilurehnimftiuettingthdsftiuelifetitinndftiuedinthds．ttheetiethispprpintsutrrhdirtinsfrtheftiuerrhftltrutureinthefuturendtheiusthtrquiretobeldurntly．Kyos:tltruture;ftiue;rrhprrs0 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］:1952年美国第一架喷气式客彗星号在试飞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F11飞机发生了多次灾难性事故;1967年12月美国西弗吉尼亚的intlnt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Ekfik油田的lndrL．ilnd号平台5条支腿之一发生破坏20in后平台基金项目:国家自然科学基金项目(5067810959908005)。作者简介:雷宏刚(1964—)男山西运城人工学博士教授。Eil:lhn168@126．m收稿日期:2009年12月倾覆127人落水;建于1914年的美国肯帕体育馆，1979年6月4日晚屋盖中心突然塌落倒塌原因是高强度螺栓在长期风荷载作用下发生疲劳破坏。因此大力开展疲劳问题的理论和试验研究防止疲劳断裂事故的发生对于发展国民经济和科学技术都有重大的意义。1 国内外疲劳研究历史的回顾金属疲劳的概］最早是由德国矿业工程师lbrt于1829年首次提出。第一次认识到的疲劳破坏是19世纪40年代的铁路车辆轮轴在重复交变载荷作用下的破坏并疲劳来描述这种破疲劳一词沿用至今19世纪50年代至60年代德国工程师沃勒(hlr)在实验室进行了大量的关于铁路车辆轮轴的疲劳试验他的工作被认为是第一次系统的疲劳研究并且最先引入了SN曲线和疲劳极限的概］1884年包辛格(Buhinr)在验证沃勒的疲劳试验时发现循环软化现象直到1952年柯扬(un)在做铜棒的疲劳试验时才被重新提出并被命名包辛格效应包辛格成为研究循环应力应变关系的第一人1903年尤因(Ewing)和汉弗莱(ufry)对退火铁进行了旋转弯曲疲劳试验在试验过程中借助光学显微镜发现了在循环应力作用下晶体中产生的滑移线并把疲劳破坏与滑移联系起来在疲劳机理的研究方面迈出了一大步。此后许多研究者继续并深化了hlr的工作，如rbr等研究了平均应力对疲劳寿命的影响;dn提出了考虑平均应力的简单理论等这些成果在疲劳发展历史上都起过重要的作用。1920年，riffith发表了他对脆性断裂的理论计算和用玻璃做的试验结］这一理论已成为现代断裂力学的基础19世纪20年代英国高夫(uh)及其同事在疲劳机理研究方面做出了重大的贡献1924年，uh在伦敦出版金属的疲劳这是第一本系统研究疲劳的专著1926年美国阿尔门(ln)］从事残余应力的研究提出了被喷丸零件疲劳强度的提高是由于表层中产生了残余压应力1927年，Mre在纽约又出版金属的疲劳一书。1929～1930年ih利用缺口应变分析和残余应力的概念合理地解释了高强度钢与低强度钢缺口试件疲劳性能的不同改善疲劳抗力的一种实际方法—喷丸处理在汽车工业中获得了成功应用1930年奥罗万(rwn)在半定量的基础上对uh的应变硬化理论进行了解释。1936年美国霍格(rr)及莫尔贝奇(Mulbth)指出表面辊压能防止裂纹的形成1937年德国诺伯(ubr)引入了在缺口处的

体素和应力梯度的概念并指出:缺口根部小体积内的平均应力比缺口上的峰值应力更为重要。1945年Minr在lrn工作的基础上提出了线性累积疲劳损伤判据被称为lrnMinr理论(简称Minr理论)］。该理论尽管存在着许多缺点，但至今仍然是疲劳寿命预测的一种重要方法。20世纪50年代以来闭环电液伺服试验机的使用可以更好地模拟试件构件或结构的实际载荷历程使疲劳研究有了很大的进展。电子显微镜的使用为进一步弄清疲劳机理开辟了新的途径。同时Irwin于1957年提出了应力强度因子K的概念为线弹性断裂力学及疲劳裂纹扩展寿命的预测奠定了基础20世纪60年代初期低周应变疲劳性能的研究得到了发展其中最著名的是塑性应变幅和疲劳寿命之间的MnnCffin关系这已成为现代缺口应变疲劳分析的基础。与此同时ris指出疲劳裂纹扩展速率da/dN可以用应力强度因子幅度更好地进行描述20世纪60年代末期美国空军F11飞机发生的多次灾难性事故被认为是含裂纹构件的脆性断裂引起的这种破坏促使断裂力学方法在B1轰炸机研制中得到了应用1974年7月美国空军颁布了军用规范MilA8344它定义了新军用飞机设计的损伤容限条件第一次在实际工程中建立了采用断裂力学进行疲劳设计的规范1967年ie的疲劳裂纹扩展力学分析1971年Elbr的裂纹闭合理论，1970年hlr等的超载迟滞模型1975年ud］等关于裂纹扩展速率标准测试方法的研究1976年Crkr等关于疲劳裂纹扩展破坏机理以及其他许多专家学者在疲劳裂纹扩展方面的力学模型位错理论短裂纹问题随机疲劳多轴疲劳腐蚀疲劳热疲劳统计疲劳等研究促进了疲劳断裂研究的迅速发展。疲劳累积损伤理论是疲劳分析的主要手段之一也是估算变应力幅值下安全疲劳寿命的重要理论之一。由于损伤是一个抽象的概念许多人建议用参数D来表示它目前已得到损伤度D的多种表示方法。线性累积损伤理论目前已提出有几十8］但可以概括为3种类型即线性累积损伤理论修正线性理论和其它理论。线性累积损伤理论主要有:Minr理论Shnly理论rr与nr理论;修正线性损伤理论主要有:Crtnln理论、Cphh理论和runthl理论;其它理论主要有:lluri理论ullr理论y理论Mnn理论应力集中系数法以及切线相交法。疲劳分析的最终目的是要确定结构或构件的疲劳寿命。要计算疲劳寿命必须有精确的载荷谱、材料特性或构件的SN曲线合适的累积损伤理论、合适的裂纹扩展理论等同时还要把一些影响疲劳寿命的主要因素考虑进去。因此目前国内外的疲劳寿命计算还没有十分精确的方法只能做到估算。疲劳破坏一般要经历裂纹萌生(裂纹起始)裂纹稳定扩展和裂纹失稳扩展(断裂)3个阶段。裂纹失稳扩展速度越快对寿命的影响越小。裂纹萌生寿命分析中不考虑裂纹按应力寿命或应变寿命的关系进行称传统疲劳。裂纹扩展寿命主要考查裂纹的扩展按断裂力学的方法研究称断裂疲劳］。以断裂力学理论为基础研究裂纹疲劳扩展的规律不扩展的条件及寿命预测等称疲劳断裂力学也可以简单地概括为在挠动应力作用下的裂纹体力学。完整的疲劳分析既要研究裂纹的萌生寿命也要研究裂纹的扩展寿命并应十分注意二者的衔接。因此疲劳寿命估算方法通常分为裂纹形成阶段的寿命估算和裂纹扩展阶段的寿命估算。(1)疲劳裂纹形成阶段的寿命估算:常幅载荷下的疲劳寿命可用应力寿命曲线(即SN曲线)或应变寿命曲线(即εN曲线)估算高周疲劳寿命估算采用前者，低周疲劳寿命估算采用后者;变幅载荷下的疲劳寿命估算方法通常采用名义应力法和局部应变法。(2)疲劳裂纹扩展阶段寿命估算:在破损安全设计方法中材料的选择表面允许的最大初始裂纹尺寸a0的确定无损检验标准的确定检修周期的确定，都至关重要。20世纪80年代至今的30年世界各国钢结构领域疲劳问题的研究均取得了较大的进展主要的研究成果反映在各国设计标准和规范的不断修订。我国高等院校科研单位的有关学者开展了大量的理论与试验研究尤其在工业厂房吊车梁桥梁钢结构网架结构的疲劳研究方面取得了一系列的研究成果并形成了自己的特色。以下重点总结中国近30年来在钢结构疲劳领域的研究进展。2 我国钢结构疲劳研究领域0年进展2．1传统钢结构工业厂房的疲劳传统的钢结构工业厂房通常由钢柱钢屋架、钢吊车梁组成连接的形式主要有焊接和螺栓连接两种。在中级及重级桥式吊车的作用下钢吊车梁及节点连接的疲劳问题较为突出;在悬挂吊车的作用下钢屋架也有疲劳破坏的可能。原冶金部建筑研究总院的俞国音教］和原太原工学院的马庆如教授］在该领域做出过重要贡献。

文1研究了钢结构及焊接吊车梁疲劳裂缝的形态及影响因素;文1对焊接工字形吊车梁进行了疲劳破坏原因分析并提出了疲劳破坏的防止措施及建议;文1研究了吊车梁在反复动力荷载作用下塑性设计的有关问题如动力系数的取值吊车梁的安定性钢材性质的稳定性结构极限强度和疲劳强度等;文1通过试验研究了钢吊车梁直角式突变支座各板件的应力状态讨论了荷载循环次数对突变点附近腹板应力的影响描述了吊车梁的疲劳破坏特征;文1通过实例分析了实腹梁疲劳破坏及原因;文1采用有限元法完成了3种支座型式的钢吊车梁的应力变形分析找出了各支座应力分布规律的差异疲劳裂纹敏感区、疲劳裂纹首发点和疲劳性能并给出了上述3类变截面支座的适用条件;文2调查分析了大吨位重级工作制工字形截面钢吊车梁的受力特点和疲劳开裂的主要原因并提出在荷载取值和截面设计时的初步设想和注意问题;文2基于对某均热炉车间15m跨桁架式钢吊车梁的数次检测评定分析了制动系统的刚度对吊车梁疲劳性能的影响;文献2对工字形截面钢吊车梁上翼缘与腹板连接处腹板疲劳裂缝的形成机理进行了分析并对受力情况进行了理论计算和试验验证;文2通过对在役焊接钢吊车梁疲劳损伤的调查研究提出了一种钢吊车梁的疲劳损伤评估模型探讨了损伤度与可靠度的关系;文2通过对两个车间钢吊车梁开裂工程实例的分析找出其开裂的原因对重级工作制吊车梁的设计施工及使用提出了建议;文2对某炼钢厂主厂房吊车梁群体疲劳寿命进行评估初步解决了实际工程中处于欠载变幅疲劳下吊车梁的寿命问题;文2采用动态测试方法对吊车梁进行实时监测收集了大量吊车梁在使用期间的应变-时程曲线和挠度时程曲线并进行模态参数的识别，为进一步研究吊车梁的振动及疲劳特性编制吊车梁荷载谱以及对吊车梁的安全检测提供依据;文献2针对某钢厂改造中的吊车梁校算提出了一种实用的疲劳寿命计算方法;文2建立了基于极限应力模式的钢结构吊车梁疲劳动态可靠度分析模型提出了对吊车荷载效应与构件疲劳强度进行统计分析的方法;文2以60m跨度的实腹式工形截面重级工作制吊车梁为例探讨了疲劳性能等有关问题;文3针对钢结构设计规范中没有支座直角突变式吊车梁疲劳连接类别的不足近似推断出直角突变式吊车梁在规范中的连接类别以及相应的疲劳容许应力幅;文3对某在役钢结构吊车梁随时间变化的疲劳可靠性进行了评估预测了该钢结构吊车梁的剩余疲劳寿命;文3利用CP加固的方法提高吊车钢梁的抗疲劳性能利用试验确定了SN曲线并估算了吊车梁的疲劳寿命;文献3探讨了影响栓接接头疲劳强度的有关因素;文3评述了焊接接头疲劳裂纹的扩展过程和疲劳寿命的估算方法;文3通过焊接接头试验研究了裂纹扩展速率及其影响因素;文3采用热点应力法对焊接十字形方管节点的疲劳性能进行了试验研究及有限元分析提出了热点应变集中系数的参数方程式;文3分析了某33m跨钢屋架下弦平台梁产生穿透性裂纹的原因在假定初始缺陷形式的基础上进行了疲劳寿命分析强调了初始施工质量对构件寿命的严重影响;文3通过实际测量和有限元计算分析了间接承受吊车荷载的厂房钢柱产生疲劳破坏的原因提出了针对性的加固处理方法和设计措施;文3提出了疲劳裂纹扩展寿命的预测方法给出了相应的数值计算理论;文献4通过模拟接头在循环荷载作用下裂纹的扩展过程分析了不同质量等级焊缝缺陷对焊接接头强度和运行寿命的影响提出了循环荷载作用下对接接头焊接缺陷的控制建议值;文4根据试验数据提出了估算支撑构件疲劳寿命和循环耗能能力的经验公式统计分析表明:裂纹萌生疲劳寿命与弹塑性局部屈曲密切相关;文4借助计算机的大量计算分析提出了焊接钢结构随机疲劳寿命的简化计算方法;文4通过对16Mn钢紧凑拉伸试件的变幅加载疲劳裂纹扩展试验研究了次高荷载对裂纹扩展的影响。结果表明次高荷载降低了最高荷载对裂纹扩展的迟滞效应次高荷载值越接近最高荷载降低迟滞的作用越大。文献4提出了CP加固含疲劳裂纹钢板可显著提高其疲劳寿命根据有限元计算结果归纳得出了应力强度因子幅的计算经验公式并可用于计算CP加固含疲劳裂纹钢板的疲劳寿命。文献4采用C法(国际结构安全度联合委员会CSS推荐)对16MnR钢的焊接结构进行可靠度分析采用断裂力学计算其剩余疲劳寿命，结果表明:采用断裂力学方法估算含裂纹构件的剩余疲劳寿命是可行的。2．2钢网架结构的疲劳网架结构作为一种高次超静定的空间结构自20世纪80年代以来在我国得到了迅猛发展。不仅广泛应用于体育馆等大型公共建筑而且在工业建筑中也得到了广泛的应用。通常网架结构上设置悬挂吊车作为起重设备在发挥布置灵活便于流程改造优势的同时疲劳问题成为关注的热点。1979年文4进行了13个焊接空心球节点的单向拉压常幅疲劳试验虽然是结合工程的验证性试验但开创了我国网架疲劳试验的先河。1993

年文4针对焊接空心球节点网架的静力及疲劳性能进行了较系统的理论及试验研究。利用薄壳理论有限元计算和应变实测基本探清了在单向受拉情况下球面应力分布的规律性求得了热点应力集中系数SCF的计算公式。通过对4种规格15个试件的常幅疲劳试验得到了工程中常用的管球节点在剖口焊情况下的疲劳曲线(即SN曲线)。并以球上热点应力及热点应力幅为设计参量建立了两种疲劳验算方式。并探讨了管径及球径对疲劳强度的影响初步探清了焊接空心球节点的疲劳破坏机理。1994年文4提出对于焊接空心球节点网架可利用断裂力学理论计算出现裂缝后的剩余寿命。并对144Cr高强度螺栓进行了13个单向拉伸常幅疲劳试验得到了相应的SN曲线并对高强度螺栓的断口进行了微观分析1995年文4对12根螺栓球节点网架杆件试件12个悬挂吊车吊点试件以及两榀螺栓球节点桁架试件进行了常幅疲劳试验高强度螺栓的规格为2433得到了21个破坏试验点求得了相应的SN曲线并以应力幅为设计参数建立了验算公式1996年文5针对十字板球节点共做了6种规格9个单向疲劳试验采张开型概念以径向应力幅为设计参量得出了SN曲线建立了相应的验算公式。1999年至今的10多年中太原理工大学作为我国网架结构疲劳性能研究的主要基地在两项国家自然科学基金项目的资助下针对螺栓球节点及焊接空心球节点两大网架结构的疲劳性能开展了系统的理论与试验研究主要涉及到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6个方面取得了系列研究成1］为我国B50017200钢结构设计规范，以及J79网架结构设计与施工规程今后的修订积累了宝贵的资料。2．3钢结构桥梁的疲劳30年来我国的公路桥梁及铁路桥梁建设得到了迅猛发展。桥梁的结构体系多种多样目前正在由传统的石拱桥钢筋混凝土梁板式桥梁向现代的钢结构拱桥斜拉桥以及悬索桥的趋势发展。由于车辆载荷的随机性超载以及运行的频繁性钢结构桥梁的疲劳问题历年来备受关注。西南交通大学的钱冬生教授于1986年出版了专钢桥疲劳设计］中国铁道科学院的潘际炎教授针对铁路钢桥极限状态法疲劳设计规范更新了容许应力法疲劳设计方］。两位前辈在钢结构桥梁的疲劳研究方面做出了重大贡献．文6针对正交异性桥面板钢箱梁疲劳的受力特点提出了疲劳设计亟待解决的问题;文6］陈述了在随机加载条件下lih分布荷载谱中的高荷载对16Mn钢疲劳裂纹扩展的影响采用等幅加载裂纹扩展数据和等效荷载幅预测出的疲劳裂纹扩展寿命与试验结果符合良好;文6论述了大跨桥梁风致抖振疲劳分析及寿命估算方法按寿命服从ibull分布的假定确定了桥梁结构抖振疲劳可靠度并给出了简单的寿命计算公式;文6对钢桥疲劳验算所涉及的诸如荷载结构分析低应力幅处理焊接节点的疲劳强度验算方法等问题进行了探讨;文6采用理论与试验相结合的研究方法，以实际工程为背景重点研究了各种构造细节对钢桥整体节点疲劳强度的影响;文6以黄河某大桥的实测应力为基准建立了其横梁下弦杆的疲劳应力谱并运用既有钢桥疲劳寿命的数学模型确定其剩余疲劳寿命;文6计算了构件焊缝处的疲劳损伤演化过程并预测其相应的寿命;文6计算和分析了正交异性钢桥面铺装层表面裂缝应力强度因子应用ris公式预测了铺装层的疲劳寿命，结果表明:应用断裂力学方法预测钢桥面铺装层疲劳寿命是可行的;文6参考国外规范和研究成果介绍了钢桥疲劳寿命评估的可靠性分析的两种方法从疲劳荷载谱的制定方面论述了车辆荷载对公路钢桥结构可靠性评估中的作用初步探讨了车辆荷载因素对公路钢桥疲劳可靠度的影响;文献6提出了在频率域内采用Mrkv过程进行大跨度桥梁风致抖振疲劳分析的计算方法并以黄浦南汊桥为例采用不同的方法对其进行了疲劳分析;文7评估了半刚性连接在公路及轻轨荷载共同作用下的抗疲劳性能进行了全寿命的疲劳试验研究，得出了轨道横梁上翼缘的连接角钢是半刚性连接结构的易损部位的结论。2．4高层钢结构及海洋采油平台的疲劳钢结构的高层及高耸建筑是结构发展的趋势之一在风荷载和地震荷载的作用下存在风振疲劳和低周疲劳问题。钢结构海洋采油平台在波浪荷载的作用下应力腐蚀疲劳问题则更为严重。文7对桅杆结构进行了时域法和频域法的疲劳分析并采用断裂力学估算其疲劳寿命;文献7基于结构宽带随机疲劳理论给出了桅杆结构的随机风振疲劳分析方法;文7尝试研究了一种半刚性连接—顶底角钢连接的低周疲劳性能;文7对格构式钢塔架在风荷载作用下的疲劳寿命的计算从频域内进行了一些研究。在假定平均风速服从ibull分布和钢塔架采用等效集中质量悬臂梁模型的前提下基于经典疲劳失效模型Bquin方程和lrnMinr线性累积损伤准则运用等效窄带法对结构响应为宽带过程的钢塔架进行了疲劳

分析;文7通过切实可行的疲劳损伤演化规律实现损伤理论与有限元软件的结合建立了适用于金属结构的疲劳损伤有限元分析模型疲劳试验结果与理论计算的比较对模型进行了分析和评价;文7分析了十字形焊接接头和海洋平台T型管节点焊趾附近的应力分布情况在试验和节点应力分析的基础上依据断裂力学方法计算疲劳寿命得出焊接接头疲劳强度随板厚增加而降低的规律和计算公式;文7采用小波包方法分别选用r小波ubhisN(N=234)SltsN(N=23，4)Bi1．12．23．11．3和bi2．23．14．4等各种不同的小波作为小波基对上述加速度信号进行小波包变换用各种小波进行小波包变换得到低频部分(1和高频部分1)从而给出了海洋平台的损伤预测;文7以海洋导管架平台这一大型复杂工程结构为主要研究对象对平台导管架结构大型船舶碰撞损伤损伤构件的维修加固损伤修复后平台结构的随机动力疲劳寿命可靠性评估单点系泊导管架平台构件的强度可靠性极限承载能力体系可靠性单点系泊导管架平台结构的疲劳寿命可靠性和疲劳裂纹寿命评估以及由此涉及到的考虑平台结构检修维护等一系列问题进行了较深入的研究和探讨;文7提出了一个确定设计应力的方法并建议了一种管节点疲劳裂纹增长的基本模型。3 钢结构疲劳的研究趋向及热点问题综上所述30年来我国广大的科研工作者在钢结构的疲劳研究领域进行了大量的理论和试验研究工作取得了丰富的研究成果推动了该学科的长足发展。但不容乐观的是与国外的研究水平相比还存在较大的差距:重理论研究轻疲劳试验;重疲劳强度和疲劳寿命轻疲劳载荷谱;无论理论研究和试验研究均无重大的突破性成果。以B500172003钢结构设计规范为例分析1974～2003近30年间的修订内容有关的疲劳条文并无重大变化。陈旧、单一的内容远远不能满足当今各类钢结构大发展的需求;至今还依然沿用允许应力设计法与极限状态设计法相距甚远不能不说是一种落后。究其原因主要是科研经费的严重不足。近年来国内的研究院及科研机构逐步走向市场化经济效益比科学研究更重要;高等院校的学者们又深知疲劳试验劳心费财难度大周期长不容易出成果。共同的环境和困难让更多的研究者望而却步。面对目前的现状和存在的突出问题就今后钢结构疲劳的研究趋向及热点问题提出以下意见和建议。(1)随着钢结构的大发展疲劳问题日趋突出，疲劳破坏的严重性不言而喻。国家及各级部门应引起高度重视加大项目的立项和研究经费的投入。(2)疲劳载荷谱的研究是建立以可靠度和概率论为基础的极限状态设计法的前提。今后的研究应从载荷谱的理论研究向载荷谱的大量调查及现场实测的方向转变。(3)疲劳试验是研究疲劳性能最可靠的手段之一在很长的一段时间内还需要坚持。在坚持的同时注重疲劳影响因素和疲劳破坏机理的研究;注重常幅疲劳试验与变幅疲劳试验的结合;注重开展疲劳试验的计算机仿真研究;注重将材料构件节点连接的疲劳试验和结构的整体模型试验相结合;注重多学科的联合攻关和研究手段的综合运用在尽可能地减少疲劳试验数量的同时获取更多的数据信息。(4)B50017200钢结构设计规范中的疲劳条文应该尽快进行重大的修订。规范的修订应本科学严谨及时的指导思想。建议修订的内容主要有两方面:一是采纳成熟的研究成果扩充疲劳连接构造的8个类别;二是疲劳计算实现允许应力设计法极限状态设计法的转变并增加疲劳寿命的估算方法。参 考 文 献］雷宏刚．钢结构事故分析与处．北京:中国建材工业出版社3．］徐灏．疲劳强．北京:高等教育出版社8．］曾春华邹十践．疲劳分析方法及应．北京:国防工业出版社1．］程育仁缪龙秀候炳麟．疲劳强．北京:中国铁道出版社0．］lnJO．iltrsdftieintls．wrk:Mcrwillko．3:03．］MirMA．ltieeinfti．rlflidMis52:94．］lrkWGkSJ．riilityinftierkrthrtettigJ．rlftigdltin53(6):47．］yrn．eiflefrinieritinntlfti．Itrtilrlftie，57(8):72．］ileoimeoe．rldfilreredftieirftldi．irigrtreMis5，2(8):31．］oiiggogfg．Ititinfteftieirfteldjitstrtdy

IGrigdltricigrrile-liteld．Itrtilrlftie，57(1):51．］eHCeYeSY．lliferitinfrteltfrigrsdnihleftied．rlfMtrilsrigly，81(13):83．］俞国音．钢结构疲劳设计的趋//钢结构研究论文报告选集．北京:水利电力出版社3:59．］马庆如曹绍圣．国外焊接钢结构疲劳设计方法的进．工业建筑11(4):05．］刘昌杞．钢结构的疲劳和焊接吊车梁的裂缝开展形．工业建筑33(4):84．］冯秀娟．均热炉车间钢吊车梁的疲劳破坏分析．工业建筑55(3):16．］童根树陈绍蕃．钢结构在反复动力荷载作用下的塑性设．工业建筑99(0):73．］卢铁鹰赵清卢平．钢吊车梁直角式突变支座疲劳性能试验研．重庆建筑大学学报46(3):98．］李小瑞．实腹梁疲劳破坏及原因分．工业建筑，66(5):23．］郑廷银．钢吊车梁变截面支座的疲劳性能研究．建筑结构77(6):92．］马永欣董振平．钢吊车梁的开裂原因分析与设计探．西安建筑科技大学学报:自然科学版，79(4):79．］王文涛俞国音．制动系统的刚度对桁架式钢吊车梁疲劳性能的影．工业建筑88(1):13．］刘海生杭美艳刘建文等．工字形截面钢吊车梁腹板疲劳裂缝的形成及加//建筑物鉴定与加固改造第五届全国学术讨论会论文集．成都:全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会0:46．］邵立平．焊接钢吊车梁的疲劳损伤评//第十届全国结构工程学术会议论文集．北京:中国力学学会1:14．］常好诵杨建平张家启等．焊接工字钢吊车梁上部区域疲劳开裂的测试分//工程结构鉴定与加固改造．成都:全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会2:47．］惠云玲董桂波徐名涛．钢吊车梁群体疲劳寿命检测评估分．工业建筑33(7):010．］覃丽坤宋玉普赵东拂杨建辉．实测吊车梁变幅疲劳数据及振动模态分．工业建筑44(5):56．］郭耀杰胡宝琳．吊车梁的校核分析及加固处理．建筑结构44(7):12．］幸坤涛岳清瑞刘洪滨．钢结构吊车梁疲劳动态可靠度研．土木工程学报47(8):82．PAGE90PAGE90PAGE91PAGE91］王元清武延民张勇等．0m跨度实腹式工形截面重级工作制吊车梁的设计与分．钢结构6，1(6):917．］解耀魁．基于性能的支座直角突变式钢吊车梁梁端疲劳研//第7届全国结构工程学术会议论文集．北京:中国力学学会结构工程专业委员会，8:14．］刘洪滨幸坤涛．基于累积损伤的在役钢结构吊车梁的疲劳可靠性评．工业建筑99(8):13．］阎石韩杨綦宝晖张曰果孙威．利用P加固钢吊车梁弯曲疲劳性能试验研．沈阳建筑大学学报:自然科学版73(4):92．］曹新明俞国音．栓接疲劳强度的因素及设计．工业建筑66(8):41．］徐永春何文汇．板厚对焊接接头疲劳强度的影响．工业建筑99(1):86．］何波．不同匹配的结构钢焊接接头疲劳性能的对比//中国机械工程学会第三届全国青年学术会议论文集．北京:中国机械工程学会8:36．］沈祖炎赵金城童乐为．钢结构焊接方管节点疲劳性研．土木工程学报36(4):06．］苏三庆于家星王庆霖．钢屋架下弦平台梁疲劳与断裂分．工业建筑88(2):69．］杨建平常好诵王新泉赵英杰龙洁文涂庆胜李小瑞．钢柱吊车肢柱头的疲劳破．建筑结构，22(9):46．］管德清．焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论的研．长沙:湖南大学3．］徐永春．制作缺陷对焊接接头疲劳性能的影．建筑结构44(2):02．］张耀春连尉安张文元．焊接工字形截面钢支撑低周疲劳性能试验研．建筑结构学报56(6):41．］缪兆杰何文汇．随机荷载作用下钢结构疲劳寿命的计算方．工业建筑22(8):60．］钟安魏巍方劲沈先荣．变幅荷载中次高荷载对疲劳裂纹扩展的影．重庆建筑大学学报5，7(4):18．］郑云叶列平岳清瑞董嘉林．P加固含疲劳裂纹钢板的有限元参数分．工业建筑66(6):93．］杨晓红陈忠安．基于可靠度理论的焊接结构疲劳寿命评．建筑结构77(6):456．］五机部六院．网架钢管焊接球节点单向疲劳试验报．北京:五机部六院9:26．］雷宏刚．网架焊接空心球节点静力及疲劳性能研究．建筑结构学报34(1):18．］徐国彬崔杰．网架结构疲劳及其疲劳寿命计算．建筑结构学报45(2):53．

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