中国钢结构疲劳研究领域的30年进展魏宾宾摘要：钢结构由于其性能的独特性，被广泛应用在各行各业中。但是，由于各种随机循环载荷的作用下，经常发生钢结构疲劳疲劳破坏，其所具有的突发性和破坏性，都对生产生活带来严重的影响和损失，因此，钢结构疲劳破坏一直都是国内外相关学术界重点关注的问题。本文将通过我国30年来对钢结构疲劳领域的探索研究以及发展进行总结，对钢结构疲劳破坏涉及到的一些问题进行分析和建议。关键词：钢结构，疲劳，研究进展在现有的各类材料，构建及结构中，疲劳破坏是最常见的一种破坏形式，涉及领域广，在土木工程、铁路、航空都有相关的疲劳破坏事故的发生。根据不完全统计，钢结构的破坏中50%～90%都属于疲劳破坏。因此，我国30年来一直注重加大对疲劳问题的理论和试验研究的力度，预防疲劳破坏的产生，保障了国家经济和人民的生命安全。1.钢结构疲劳1.1钢结构疲劳的定义钢结构疲劳破坏是指在连续反复循环的荷载作用下，应力低于抗拉强度甚至低于屈服强度时便发生脆性断裂的现象。一般来讲，疲劳强度与反复荷载引起的应力的种类、循环形式、循环次数、集中程度和残余应力等有关。1.2钢结构疲劳破坏的过程一般来说，疲劳破坏其过程依次经历裂纹形成，裂纹缓慢扩张及迅速断裂三个阶段。实际上，对于钢结构来说，疲劳破坏过程只有后面两个阶段。由于钢材生产和结构制造过程中，无法避免在结构某些部位造成微小缺陷，如化学成分偏析、非金属杂质，非焊接构建表面的刻痕、焊接杂质侵入的焊缝，焊缝内存在的气孔等，都是产生裂纹的主要原因。这些缺陷本身就有着类似于微裂纹的作用，又被称为“类裂纹”。这些部位一般会随着应力循环次数的增加，以同心圆的形式从表面向内部深入。当遇到难以承受的荷载应力时，偶尔的震动或是冲击都会发生钢结构突然断裂。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---1.3疲劳破坏的特点疲劳破坏不同于静荷载作用下的破坏，主要表现为以下几点特点：（1）破坏时的最大应力值低于静荷载时材料的极限强度，甚至低于屈服极限。（2）疲劳破坏部位一般位于应力高度集中的部位的截面，并非最大应力的截面。（3）没有明显的塑性变形和明显预兆，突发性极强，因而引发严重事故，造成巨大损失和伤亡。（4）断口处分为拓展区和拉断区两个区域。拉断区一般为脆性颗粒状断口或带有一定韧性的断口。1.4影响疲劳破坏的主要因素影响钢结构疲劳破坏的主要因素主要有盈利循环次数，应力比R，应力幅，刚才抗疲劳性能，应力相对集中以及加工制作時的缺陷等几方面。不同的构件及其连接产生疲劳破坏的应力循环次数各不相同。应力幅越大，循环次数相应的越少，反之越多。应力幅小于一定数值时，应力无限多次循环也不至于产生疲劳破坏。焊接结构的焊缝由于操作原因容易产生缺陷，一般是产生裂源的主要部位，一些数值高达钢材屈服点的残余拉应力经常存在于这些部位，实际应力被改变，影响着应力幅。同时，应力高度集中，使刚才在塑性变形过程中出现困难而容易产生断裂。另外，钢材的本身性能也影响着抗疲劳性能。2提高疲劳寿命的方法想要提高结构的疲劳寿命，要在设计构造的初期进行控制，要考虑到结构使用过程中受到的各种情况，进行科学有效的设计，尽量使结构的尺寸由静力进行计算。同时，保证施工质量，减少初始裂纹的尺寸，在原材料的选择上，进行把关，检测部门对原材料的质量进行严格把控，选择韧性较好的材料。同时降低结构所承受的应力幅，以此提高结构的疲劳寿命。3钢结构疲劳的研究趋向及热点问题通过广大科研工作者三十年来在钢结构疲劳领域的不断探索和大量实验研究，我国在钢结构疲劳领域取得了巨大的研究成果，推动该领域长足快速的发展。然而，不应该忽视和忘记的是，相比于国外的科研水平，仍有巨大差距。目前国内情况，都是注重理论研究，对于实质上的疲劳试验不够重视，另外，注重疲劳强度和疲劳寿命的研究，不重视疲劳载荷这一问题。在GB50017—2003《钢结构设计规范》中，从1974～2003整整30年的所有修订内容，有关钢结构疲劳的规范无重大变化，致使行业所依据的规范陈旧，单一，早已...