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美國專(zhuān)家談鋼結構橋梁的疲勞與斷裂

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2010-08-31 19:41:27 [收藏]

    關(guān)鍵詞：斷裂 疲勞 橋梁 專(zhuān)家
        “千里之堤，潰于蟻穴”。不論筑堤，還是架橋，一定不能忽視小細節。工程設計師在設計鋼結構橋梁時(shí)，應考慮到有無(wú)數生命都交付給了自己，因此，就算是芝麻粒的小問(wèn)題，也要嚴謹對待，直至把問(wèn)題解決。我國地大物博，到處都在興建橋梁，不管大橋小橋，倒塌都會(huì )造成重大傷亡和損失，設計師要做的就是在設計時(shí)杜絕安全隱患，千萬(wàn)不要讓自以為微不足道的小細節，毀了整座橋梁。

        25年前，世界著(zhù)名鋼結構專(zhuān)家、美國工程院院士約翰?費什爾博士曾在我國進(jìn)行過(guò)鋼結構疲勞問(wèn)題的講座。25年后，約翰?費什爾再次來(lái)到我國，繼續就鋼結構橋的疲勞和斷裂設計與我國同行進(jìn)行了交流。鋼結構橋的疲勞是指在最大值低于材料靜屈服強度的重復或波動(dòng)張力作用下形成的漸進(jìn)、局部和永久性的結構損傷。在恒載(比如靜載)的作用下，疲勞開(kāi)裂不會(huì )發(fā)生，但在微壓應力作用下有可能發(fā)生。

        鋼結構橋疲勞的種類(lèi)，分為機械疲勞，即由外加荷載引起的應力浮動(dòng)和腐蝕疲勞，在外在浮動(dòng)應力作用的同時(shí)還受到化學(xué)侵蝕或脆化的作用，只在高強鋼絲和高強鋼上能夠觀(guān)察到。斷裂是撕裂的過(guò)程，斷裂引發(fā)于某種缺陷(材料的或設計的)，當缺陷達到一個(gè)臨界值時(shí)，斷裂就會(huì )發(fā)生。

        在抗疲勞與斷裂設計時(shí)，橋梁應重復經(jīng)受由車(chē)載引起的應力周期，鋼結構橋構建和焊接接頭能夠在重復應力作用下產(chǎn)生疲勞裂紋。如果不及時(shí)發(fā)現，疲勞裂紋的擴展能夠導致不穩定的斷裂以致災難性的倒塌。

        在談到超載超限問(wèn)題時(shí)，約翰?費什爾表示，美國也有超載問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)治理超載、防止橋梁受損的辦法是對車(chē)輛除了有總重的限制外，對軸重也會(huì )有限制。美國車(chē)輛的軸重限量為22噸。車(chē)輛總重會(huì )對橋梁的總體造成疲勞損害，而軸重則會(huì )對橋梁的某些部分造成疲勞，因此，對軸重的限制也是很有必要的。

        專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

        約翰?費什爾博士擔任美國里海大學(xué)土木工程系教授40余年，是世界著(zhù)名的鋼結構專(zhuān)家，尤其在鋼結構疲勞與斷裂、連接節點(diǎn)及其他鋼結構研究領(lǐng)域有很高的造詣和建樹(shù)。他是鋼結構疲勞和斷裂實(shí)用理論及美國橋梁規范疲勞設計一整套體系的主要奠基人，所著(zhù)的《鋼結構橋中的疲勞與斷裂案例研究》一書(shū)在世界范圍內被廣泛應用。約翰?費什爾是美國工程院院士，一生獲獎無(wú)數。
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