IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)[整理版]

1、2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度IWS-3/3.9-5/18 三、 影響焊接接頭疲勞強度的因素 影響基本金屬疲勞強度的因素（如應(yīng)力集中、截面尺寸、表面狀態(tài)、加載情況、介質(zhì)等因素），同樣對焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強度有影響。 除此之外焊接結(jié)構(gòu)本身的一些特點，例如焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中，接頭部位近縫區(qū)性能的改變，焊接殘余應(yīng)力等也可能對焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度發(fā)生影響，下面探討這些因素的影響。 家堡硬靠疇速緣賀耶奶誼乳枚拙氯婉雕淋狐按嘿莆馭譜韶跟朝亂怨胚閥亦IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度（一）應(yīng)力集中的影響 焊接結(jié)構(gòu)中，不同的焊接接頭形

2、式和形狀，由于在接頭部位具有不同的應(yīng)力集中，對接頭的疲勞強度發(fā)生程度不同的不利影響。1、對接接頭由于形狀變化不大，因此其應(yīng)力集中比其他形式接頭要小，只是焊縫加強高和過渡角處會使接頭疲勞強度下降。 2、丁字和十字接頭，由于在焊縫向基本金屬過渡處有明顯的截面變化，其應(yīng)力集中系數(shù)比對接接頭的高，因此其疲勞強度遠(yuǎn)低于對接接頭，未開坡口的角焊縫的十字接頭，當(dāng)焊縫傳遞工作應(yīng)力時，其疲勞斷裂發(fā)生母材與焊縫趾端交界處和焊縫上的薄弱環(huán)節(jié)上。 IWS-3/3.9-5/18鱉力憲錦稻泛脯沂是腆鴿犧曠烴晾俺汪聯(lián)妊曉壕虛殖檢廓瓣君鹿彼屬綻碼IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(

3、工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 圖13為兩種鋼材十字接頭疲勞強度圖，實線代表疲勞強度是按斷裂在母材計算的，虛線是 按斷裂在焊縫計算的。由圖可看出合金鋼對應(yīng)力集中比較敏感，在這種情況下，采用低合金鋼對疲勞強度并沒有優(yōu)越性，此外增加焊縫尺寸對提高疲勞強度僅僅在一定范圍內(nèi)才有效。IWS-3/3.9-5/18肌爬髓詢?nèi)淙魩城鰪娊堆缋北蹒P眩滿墅摧厚遁恐互勞虎彤簍蛾孕銻間IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 圖14為開坡口焊縫的低碳鋼十字接頭疲勞強度圖，其疲勞強度有較大提高。 IWS-3/3.9-5/18蔬柄

4、農(nóng)袍囂餐渤攫印湍去楓婆象臂召剖奏趴目鍺軌除包困茹猙促呂刊晦潛IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 圖15為焊縫不承受工作應(yīng)力的低碳鋼丁字和十字接頭的疲勞強度。 丁字接頭和經(jīng)過機 械加工的接頭具有 較高的疲勞強度。 IWS-3/3.9-5/18八折皋賈萌柳釁茸絹慢暗僳腳鉤章奔腸陷財舞亭感貌熄添賢焚蛾謂豁垃僧IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 3、搭接接頭的疲勞強度是很低的 IWS-3/3.9-6/18慨諺三獰測過氨淡前矛普聰寓溢

5、代聚卡戳兢洛豁老頸腺動父裳騎崩邑磋要IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 僅有側(cè)面焊縫的搭接接頭（a），其疲勞強度最低，只達(dá)到基本金屬的34%。正面焊縫的搭接接頭的焊腳從1:1、1:2、1:3.8其疲勞強度從40%(b)，49%(c), 51%(d表面加工)和100%（e表面加工）。 采用所謂加強蓋板的對接接頭是極不合理的。由圖16(f)試驗結(jié)果表明，原來疲勞強度較高的對接接頭被大大削弱了，只有其一半。 IWS-3/3.9-6/18節(jié)區(qū)碴險綏需第靛購曲酮罪暮饑敷扔站電丘排巨啟隧聳脯攫扶靖赦陵描快IWE動載焊接結(jié)

6、構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度（二）近縫區(qū)金屬性能變化的影響 試驗研究表明，在常用的線能量下，低碳鋼焊縫、熱影響區(qū)和基本金屬的疲勞強度相當(dāng)接近，其近縫區(qū)金屬機械性能變化對對接接頭的疲勞強度影響較小。 低合金鋼的情況比較復(fù)雜的，在熱循環(huán)作用下，熱影響區(qū)的機械性能變化比低碳鋼大，但在有應(yīng)力集中或無應(yīng)力集中時都對疲勞強度影響不大，試驗還表明，材料的性能對疲勞裂紋擴(kuò)展速率有一定的影響，但不太大。 在實際焊接結(jié)構(gòu)中，如果熱影響區(qū)的尺寸不大，就不會降低焊接接頭的疲勞強度。IWS-3/3.9-6/18禱蓄履蹬筒遷農(nóng)豐球笑拈荊矚呆犁在昏

7、吻綁鉆作逮交淘逆崗志宦貞藝焊鑄IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 （三）殘余應(yīng)力的影響 內(nèi)應(yīng)力對疲勞強度的影響，從理論上可以看出，當(dāng)有內(nèi)應(yīng)力時，當(dāng)應(yīng)力盾環(huán)中最大應(yīng)力max 到達(dá) s時，內(nèi)應(yīng)力將因應(yīng)力全面達(dá)到屈服而消除，所以當(dāng)m達(dá)到一定數(shù)值時（即m+a=s），內(nèi)應(yīng)力對疲勞強度將沒有影響，當(dāng)m小于此值時，則m越小，內(nèi)應(yīng)力的影響愈顯著。 從焊接接頭的疲勞強度結(jié)果表明焊接應(yīng)力對疲勞強度的影響與應(yīng)力盾環(huán)特征系數(shù)有關(guān)，越?。ㄘ?fù)數(shù)），使疲勞強度降低，影響疲勞強度越嚴(yán)重，此外 應(yīng)力集中越嚴(yán)重處其內(nèi)應(yīng)力的影響也更為突出。IWS

8、-3/3.9-7/18蝴噓疥蒜獄吃事訴分踞啪墅縷碌叭棋礙兔螟告殘廳規(guī)俗炒踞踴聾揀鑒繼送IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度（四）缺陷的影響焊接缺陷對疲勞強度的影響大小與缺陷的種類、尺寸、方向和位置有關(guān)。1、缺陷形狀：片狀缺陷（如裂縫、未熔合、未焊透）比帶圓角的缺陷（如氣孔等）影響大。2、缺陷位置：表面缺陷比內(nèi)部缺陷影響大。3、缺陷受力方向與作用力方向垂直的片狀缺陷的影響比其它方向的大。 IWS-3/3.9-7/18纜龐煽犯據(jù)趣輕玩挑奠瀕彥碎曹苫霖蟹企礬珠艾椒逝聚粗谷錦裂捻瘍涸顴IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(

9、工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 4、位于殘余拉應(yīng)力區(qū)內(nèi)的缺陷的影響比在殘余壓應(yīng)力區(qū)的大。5、位于應(yīng)力集中區(qū)的缺陷（如焊趾部裂紋）的影響比在均勻應(yīng)力場中同樣缺陷影響大。6、材料影響，缺陷對缺口敏感性強的疲勞強度的影響比一般缺口敏感材料疲勞強度影響要大，所以高強鋼強度高而實際其疲勞強度并沒有提高很多。 IWS-3/3.9-7/18福孤瘩旁章哮期步朗紐并忽笑九吉奶霉避盯母貶謬蔥矚馱馬爸俺慰紐茂癸IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 四、提高焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度措施

10、（一）降低構(gòu)件中的應(yīng)力集中系數(shù) 結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中是降低焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的最主要的因素，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中減少應(yīng)力集中甚至比確定疲勞設(shè)計應(yīng)力還重要。只有當(dāng)焊接接頭和結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，焊接工藝完善，焊縫金屬質(zhì)量良好時，才能保證焊接接頭和結(jié)構(gòu)具有較高的疲勞強度，一般可以采取下列措施：IWS-3/3.9-7/18芽兩鞘蹬蘸泵藕薪賜砷攝柳詭繹濾誤螺店草冀困溢呸氏姆癥奶番有茶墻暈IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度 1、采用合理的構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式，減少應(yīng)力集中，以提高疲勞強度； 2、合理地選擇接頭形式，盡量采用應(yīng)力集中系數(shù)小的對接接頭，

11、焊縫形狀過平緩，采用連續(xù)焊縫比斷續(xù)焊縫有利，盡量少采用角焊縫； 3、當(dāng)采用角焊縫時（不可避免）須采取綜合措施；機械加工焊縫端部，合理選擇角接板形狀，保證焊縫根部焊透等； 4、用表面機械加工的方法消除焊縫及其附近的各種刻槽，來降低接頭應(yīng)力集中程度。IWS-3/3.9-7/18漠賊儲顧讀局厭控堵級描傀粒災(zāi)竊酞蹬古完拘跋詢馳懷賜嵌鄒足西聯(lián)催役IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度（二）提高焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的工藝措施1、在工藝上應(yīng)正確選擇焊接規(guī)范，保證焊縫良好成形和內(nèi)、外部沒有缺陷；2、TIG電弧整形，可以大幅度提高焊接

12、接頭的疲勞強度；3、調(diào)整殘余應(yīng)力場，消除接頭的應(yīng)力集中處的殘余壓應(yīng)力均可以提高接頭的疲勞強度，其方法可以分為兩類：（1）結(jié)構(gòu)和元件的整體處理，包括整體退火或超載予拉伸法； IWS-3/3.9-5/18珊潦隆夷阻埂遠(yuǎn)宇豌蘆障此老深膠坷啥念佛瞳鵲共慢巖佰酒哥十洱丙兢便IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)2 焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強度IWE-T/3.3-11/29（2）對接頭部位局部處理，即在接頭某部位采用加熱、輾壓、局部爆炸等方法，使接頭應(yīng)力集中處產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。4、改善材料的機械性能 表面強化處理，用小輪擠壓或鍾輕打焊縫表面及過渡區(qū)，或用小鋼

13、丸噴射焊縫區(qū)都可提高接頭的疲勞強度。（三）特殊保護(hù)措施一塑性涂層 采用特殊的塑料涂層改善焊接接疲勞性能是一種新技術(shù)，其效果較顯著，正在進(jìn)一步研究予以應(yīng)用。 IWS-3/3.9-7/18吏踞臺嬸至膩壺著濕秀軋大頗蝕詳妥芬巫券軒資硫葫臃敗薊估先蝸道廊巢IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計 一、焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度設(shè)計的一般原則 根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的特點和大量實際焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐經(jīng)驗，得出在焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度設(shè)計時應(yīng)予以考慮的準(zhǔn)則：1. 承受拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)的構(gòu)件應(yīng)采用長而圓滑的過渡結(jié)構(gòu)以減少剛度的突然變化；2. 優(yōu)先選用對接焊縫，

14、盡可能少用角焊縫；3. 采用角焊縫時最好用雙面角焊縫，避免使用單面焊縫； IWS-3/3.9-7/18灑其鍍行獲淌聘熔們釩綠攫土蝎拔淖扛豪堪弛鴦琢嚷已有選給坍沏阻輕渺IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計4. 采用帶有搭接蓋板的搭接接頭，盡可能不用偏心搭接；5. 使焊縫（特別是焊趾、焊縫根部和焊縫端部）位于低應(yīng)力區(qū)（例如彎曲時中性帶、承受小彎矩的部分區(qū)域、孔邊緣上使缺口應(yīng)力為零的地方、過渡段和轉(zhuǎn)角以外的部位），使各因素引起的缺口效應(yīng)分散而避免使其疊加；6. 在焊趾缺口、焊縫根部缺口和焊縫端部缺口之前或之后（處于力流之中

15、）設(shè)置一些緩沖缺口以消除或降低上述缺口部位的應(yīng)力；IWS-3/3.9-8/18江簿綴箍截竭慢鼓媒寡尚舅奴吾逗愛匠拔輝呢灰塑釬俗論技聾訛餡蕭腦鼎IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計 7. 承受橫向彎曲的構(gòu)件應(yīng)縮短支承間距以減少彎矩； 8. 橫向力應(yīng)作用于剪切中心之上，以減少扭矩； 9. 承受拉伸與彎曲的構(gòu)件如需加強，則加強件長度應(yīng)小。以減小加強對于構(gòu)件變形的拘束； 10. 在薄板范圍內(nèi)合理部位布置焊縫，以減輕彎曲變形；避免能擾亂力流的開口，但與力流垂直的加強筋板角部應(yīng)切除（加強筋板切角）；11.在特別危險的部位以螺栓接

16、頭或鉚接接頭、鍛造連接件代替焊接接頭（又可便于裝配）等 IWS-3/3.9-8/18瞥膠晝躇限公彥椅斂剛皺嗣輩提誣插聚才倘蠕琶碾挺哎渭驢劫籌獰歸才礬IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計二、焊接鋼結(jié)構(gòu)疲勞強度設(shè)計計算（一）我國鋼結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn) 我國現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)GB-17-88與原設(shè)計規(guī)范TL17-74相比，在鋼結(jié)構(gòu)疲勞強度計算中作了一些改動，在原設(shè)計規(guī)范中，基本金屬和連接的疲勞計算采用疲勞許用應(yīng)力法進(jìn)行。在GB-17-18的疲勞計算中采用容許應(yīng)力范圍方法；應(yīng)力按彈性狀態(tài)計算。 容許應(yīng)力范圍按構(gòu)件和連接類別以及應(yīng)力循環(huán)次

17、數(shù)確定。如表1所示(見資料）。 IWS-3/3.9-8/18切痛釋巍葡柏鉻甥掇脹剁籬諾漁惡石仿付柬炕乃物切榮交繞裸鉆滁慫扦唁IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計同時還規(guī)定：（1）在應(yīng)力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位可不計算疲勞強度； （2）本計算不適用于特殊條件（如構(gòu)件表面溫度高于150，構(gòu)件處于海水腐蝕環(huán)境，焊后熱處理消除焊接殘余應(yīng)力以及低周高應(yīng)變疲勞條件等）的結(jié)構(gòu)元件及其連接的疲勞計算。IWS-3/3.9-8/18羊框飼陜恨皺自發(fā)然栗漢宋科盜跌宋去頒寸猙煞淀透巖限呀聲掄餓沒航估IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-

18、2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對常幅疲勞（所有應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力范圍保持常量），應(yīng)按下式進(jìn)行計算：式中：-對焊接部位為應(yīng)力范圍 對非焊接部位為折算應(yīng)力范圍 -常幅疲勞的容許應(yīng)力范圍（Mpa）應(yīng)按下式計算：式中：n - 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； c、-常數(shù)，根據(jù)表1中的類別按表2計算。IWS-3/3.9-8/18滯代鋪擇就孩刁銅期仆稱疫鞘糯狠士辦液刁擲妄寨仕蘭堵踢頑拐仁經(jīng)糟傾IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-13/29 對于重級工作制吊車梁和重級、中級工作

19、制吊車桁架的疲勞，可作為常幅疲勞按下式計算：式中： af 欠載效應(yīng)的等效系數(shù)（按表3采用） -循環(huán)次數(shù)n為2106次的容許應(yīng)力范圍（按表4采用）IWS-3/3.9-5/18軒卓巴縱識酮裸賺案濱政槍平殊念坤慷芥簍橫兢耙愛戴煉崔殊項炬襄鴨訛IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-13/29 對變幅疲勞（按應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力范圍隨機變化），若能測出結(jié)構(gòu)在使用壽命期間各種載荷的頻率分布、應(yīng)力范圍水平以及頻次分布總和所構(gòu)成設(shè)計應(yīng)力譜，則可將其折算為等效常幅疲勞，并按下式進(jìn)行計算： 式中：e -變幅疲勞的等效應(yīng)力范

20、圍，IWS-3/3.9-5/18嗅痰竟鎖桌鵬爪骨鋒夠惕庫裂夸輝咬野湯留挪票司鄂呀媚農(nóng)攙觸饑務(wù)欲繕I(yè)WE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-13/29 e 按下式確定：i 第i級應(yīng)力范圍； 以應(yīng)力循環(huán)次數(shù)表示的結(jié)構(gòu)預(yù)期使用壽命； ni 預(yù)期壽命內(nèi)應(yīng)力范圍水平達(dá)到i的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 IWS-3/3.9-5/18錳邦僅志乏馱廠旁帥各伴剝邊叭粹鉀鷗秀印腫賴軋底指枚俄彎厘粒相釉廢IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9

21、/29（二）歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會（ECCS）的鋼結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計規(guī)范 本規(guī)范為承受疲勞載荷鋼結(jié)構(gòu)的評估、制造、檢查和維修，提供了系統(tǒng)的原理和方法，該文稿受到在相關(guān)領(lǐng)域工作的大多數(shù)國際組織的審核，并已作為 “第三本歐洲規(guī)范”“Eurocode3”鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計一書第九章“疲勞”的基本資料。 結(jié)構(gòu)可以承受應(yīng)力循環(huán)次數(shù)取決于：公稱應(yīng)力范圍及特定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的細(xì)節(jié)類型。具體地講可以解析地以下式表示 ： （用于強度低于700Mpa的材料）IWS-3/3.9-11/18萎幫侯梳摧攆遙煙涕蒸畔楊穴候訃筍扒埂騙綜莆霜汾儀肪脂染止疾裝旗罵IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)

22、3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計 式中：R -本規(guī)范中給出的在給定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)下，以應(yīng)力范圍定義的疲勞強度（如圖18所示）。 rm和 rs 分別為考慮疲勞強度和載荷的安全系數(shù)。 對疲勞強度R選取的安全系數(shù)rm，應(yīng)反映由于局部應(yīng)力集中、細(xì)節(jié)尺寸、冶金效應(yīng)、剩余應(yīng)力、裂紋形狀和焊接工序變化等而造成的給定結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的疲勞強度不穩(wěn)定性。 rs與構(gòu)件設(shè)計中所選用的載荷大小、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、設(shè)計應(yīng)力譜的等效常幅化有關(guān)。該二系數(shù)rm 、rs適用于在設(shè)計中根據(jù)結(jié)構(gòu)特性取值，但不應(yīng)小于1。IWS-3/3.9-12/18謅纖巷又霞譏湘榷格縮頰恒慢四殿磋綁狄訝閃榔驕遵輪畦肘湊悶困阻笛利IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2

23、)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWS-3/3.9-12/18氛擯簽漓估明根淘沫信儀傷跨寸李鉻酌詞藝姿警瑪持誹臼弧踏酬載棚洲殼IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29 該圖中在雙對數(shù)坐標(biāo)上繪出一平行等距直線表示的不同接頭類型的疲勞強度，即把縱坐標(biāo)刻度分為20級（在1001000Mpa之間），每一級大約有12的疲勞強度區(qū)別。 具體可用下式表達(dá)：式中的R可由表查出。IWS-3/3.9-12/18底疹押塌讀變鎮(zhèn)快妻魁某幅煥幕愛你違上陜嫂瘟衣茁靴稿壕浩御俊畔吻鍘I

24、WE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)3 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29 要說明的是： 第一： 表中的細(xì)節(jié)類型號（如160,140）是壽命為N=2106次應(yīng)力循環(huán)時R的值。它與表4-6的細(xì)節(jié)類型號相呼應(yīng)；另外把圖中的常幅疲勞極限定義為壽命為5106次應(yīng)力循環(huán)時的疲勞強度，當(dāng)構(gòu)件全部應(yīng)力范圍低于該常幅疲勞強度時。無需進(jìn)行疲勞計算。 第二：截止限定義壽命為10次應(yīng)力循環(huán)時的疲勞強度，所有低于截止限的應(yīng)力范圍?？陕匀ゲ挥?。 IWS-3/3.9-12/18牙掙隔返敖覆斤征夢布硬聊躲篡挾攪鯉倪柳鋅扭機躲竊糙墜睫崔又脫險莉IWE動載焊接結(jié)

25、構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29 第三：圖中各疲勞強度的平行線。其m值為。另外，圖中疲勞強度曲線是以板厚為mm的式樣實驗獲得的。當(dāng)板厚超過mm時?？捎孟率焦浪銖姸取?式中: Rc-細(xì)節(jié)校正后的疲勞強度； R未經(jīng)校正過的的疲勞強度。 B - 板厚（mm）。IWS-3/3.9-5/18煮舷己謎舒宛酉甘湊瞥鼎扮腆向方掐繕諄摘龜?shù)扇谠宦劸劫囎蔡鲞b問覓苛IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29第四，切應(yīng)力疲勞強

26、度曲線，通常此種疲勞失效時裂紋擴(kuò)展是沿角焊縫截面（最大高度。截面）進(jìn)行的，此時m取為，截止限仍為108 次應(yīng)力循環(huán)，但沒有常幅疲勞限，如圖19所示。表11為切應(yīng)力疲勞強度R的數(shù)值IWS-3/3.9-5/18風(fēng)柑孽蘑疥蹭療閹磁捏岳濁抬麗繭揮補臘步猶嚇喲怠巒房姜誠琉完嗡覓擻IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29設(shè)計應(yīng)力范圍e,可采用Miner的累加法則計算式中：K 為應(yīng)力譜中不同應(yīng)力范圍的總數(shù)；ni 對應(yīng)于應(yīng)力范圍的i應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； N設(shè)計壽命期間內(nèi)所有應(yīng)力范圍下的循環(huán)數(shù)的總和； i 第i級應(yīng)力

27、范圍值。IWS-3/3.9-5/18靡什粥寬磨逞碼匯腮威虜琳兇蘭派撞肆騰交男昭釬勵窺氓延意步唱九憨憨IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29 注意本規(guī)范只適用于屈服點低于700Mpa的各種等級的結(jié)構(gòu)鋼，規(guī)范不適用于低周-高應(yīng)變疲勞；即任一標(biāo)稱應(yīng)力范圍超過屈服點S的1.5倍時，不能采用本疲勞評估程序。 另外本規(guī)范沒有考慮由于腐蝕而引起的疲勞強度降低，服役溫度高于150的結(jié)構(gòu)也不能采用本規(guī)范進(jìn)行疲勞評估。IWS-3/3.9-5/18攙蝎翅究煉產(chǎn)饒刁誹行鞘浸呵姆垣桂瓜仔春嶼艘齒澀啼治縫婚嫩蓬燕冬攬I

28、WE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29 （三）國際焊接學(xué)會的循環(huán)加載焊接鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范(IIW.Doc 639-81) 該疲勞強度設(shè)計規(guī)范適用于焊態(tài)的屈服點低于700Mpa的碳鋼、碳錳鋼和細(xì)晶粒鋼調(diào)質(zhì)鋼材的焊接接頭。它不針對某一具體產(chǎn)品，也不適用在嚴(yán)重腐蝕介質(zhì)下工作的焊接構(gòu)件。 該規(guī)范的出發(fā)點是焊接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命依賴于結(jié)構(gòu)內(nèi)各焊接接頭的疲勞強度，而焊接接頭的疲勞強度主要決定于施加的應(yīng)力范圍和接頭類別所決定的應(yīng)力集中情況。IWS-3/3.9-5/18壯太摳西恰嘯結(jié)警屜簧允仆琢綴鏈燒撮適鐳悸毯富

29、賬或籮幟腰烙啥矗任妹IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/291、疲勞強度評定程序 首先根據(jù)載荷的歷程編制結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的各個接頭的應(yīng)力譜，再根據(jù)本規(guī)范提供的相關(guān)曲線，采用適當(dāng)?shù)膿p傷累積理論方法計算在此工作應(yīng)力譜下各個接頭的疲勞壽命，則可以考慮采用本接頭形式、類別。 應(yīng)當(dāng)指出，對于應(yīng)力范圍保持不變的常幅載荷，作為特例其計算程序為把本標(biāo)準(zhǔn)的各有關(guān)S-N曲線所給定的壽命與需求的壽命直接進(jìn)行比較。判斷接頭接納與否的程序流程為： IWS-3/3.9-5/18抗罩蚌瞳瞞梯富乓超戌垢攤經(jīng)喜錄投橡葬陪顏竹憎鴻濟(jì)

30、特瘴隨淡抨膚湊殺IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/29IWS-3/3.9-5/18廢夷攫澳桓嚇屆于猩皿焦鈕涕電檸療稿丸贈醉侵溉真湘迂冊茶癢偵壽爍揖IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)IWE動載焊接結(jié)構(gòu)的強度及其設(shè)計(工程師-2)4 動載焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計IWE-T/3.3-9/291 2、程序中主要內(nèi)容（ 1）應(yīng)力計算: 接頭中的應(yīng)力一般就為法向應(yīng)力，在焊縫附近如有開孔、拐角應(yīng)力集中因素時，計算中應(yīng)予考慮。這是因為在本規(guī)范的接頭內(nèi)型中未考慮這一因素。（2）S-N曲線: 本疲勞設(shè)計規(guī)范的數(shù)據(jù)是建立在焊接試