【摘要】：為了研究國(guó)產(chǎn)Q460C高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材梁柱節(jié)點(diǎn)的斷裂行為,該文基于斷裂力學(xué)理論,計(jì)算了Q460C高強(qiáng)度鋼材焊縫及熱影響區(qū)材料的斷裂韌性,并且采用三維有限元斷裂模型,以I型裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子KI和J積分為定量的評(píng)價(jià)指標(biāo),分析了焊縫及熱影響區(qū)不同長(zhǎng)度的裂紋對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)斷裂韌性的需求。彈性分析表明,KI沿梁翼緣寬度方向呈W形分布,最大值出現(xiàn)在翼緣中心,且與名義彎曲應(yīng)力呈線性關(guān)系,而焊根裂紋的斷裂韌性需求比熱影響區(qū)裂紋更高。彈塑性分析表明,JI最大值出現(xiàn)在翼緣的邊緣,熱影響區(qū)裂紋的斷裂韌性需求比焊根裂紋更高。研究結(jié)果表明,Q460C高強(qiáng)度鋼材梁柱節(jié)點(diǎn)的斷裂由焊根裂紋控制,斷裂承載力與梁全截面塑性承載力相近,臨界轉(zhuǎn)角小于0.02rad,因此建議通過(guò)改善焊接工藝或局部構(gòu)造來(lái)保證節(jié)點(diǎn)擁有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。
[Abstract]:In order to study the fracture behavior of Liang Zhu joints of domestic Q460C high strength structural steels, the fracture toughness of Q460C high strength steel welds and heat-affected zone materials is calculated based on the theory of fracture mechanics, and the 3D finite element fracture model is used. Taking the stress intensity factor (KI) and J-integral of mode I crack tip as quantitative evaluation indexes, the fracture toughness of Liang Zhu joints with different length cracks in weld and heat affected zone is analyzed. The elastic analysis shows that KI is distributed in W shape along the width of beam flange, and the maximum value appears in the center of flange and has a linear relationship with nominal bending stress. However, the fracture toughness of weld root crack is higher than that of heat affected zone crack. The elastic-plastic analysis shows that the maximum value of JI appears at the edge of the flange, and the fracture toughness of the crack in the heat-affected zone is higher than that of the root crack. The results show that the fracture of Liang Zhu joint of Q460C high strength steel is controlled by welding root crack, the fracture bearing capacity is close to the plastic bearing capacity of full section of beam, and the critical turning angle is less than 0.02 rad. Therefore, it is suggested to improve the welding process or local structure to ensure that the joint has sufficient rotation capacity.
【作者單位】： 土木工程安全與耐久教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 清華大學(xué)土木工程系;
【基金】：北京高等學(xué)校青年英才計(jì)劃項(xiàng)目(YETP0077)
【分類(lèi)號(hào)】：TU391

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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3 施剛;王飛;戴國(guó)欣;王元清;石永久;;Q460C高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)加載試驗(yàn)研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2309164