焊接残余应力对结构性能的影响

龙源期刊网 焊接残余应力对结构性能的影响作者：金小强来源：科学与财富2019年第 06期摘要：焊接残余应力是钢结构在使用过程中出现各种病变的主要原因之一，文章对焊接残 余在结构的承载力、稳定性、疲劳强度、应力腐蚀开裂、动应力响应、固有频率、结构刚度等 方向的影响进行了较为详细的综述，为了解残余应力对结构性能的影响提供了参考。关键词：焊接残余应力;承载能力;结构性能0 引言随着国家的日益发展，现我国钢铁产量位居世界第一，而在建筑领域中，又因钢结构具有 质量轻、强度高，塑性韧性好、施工周期短，制造简单等优点，钢结构已广泛应用于各类现代 建筑。焊接作为钢结构的主要连接方式之一，由焊接而产生的残余应力也必然普遍存在与钢结 构中，探清焊接残余应力对结构性能的影响是安全设计钢结构的前提。1 焊接残余应力对极限承载能力的影响赵智力1等采用有限元方法研究了焊后拉伸条件下高强度钢等匹配和低匹配对接接头内 部应力的变化情况，结果显示，焊后横向、纵向拉伸载荷增至临界失效载荷期间接头焊接残余 应力均不能完全调匀;因焊接残余应力的存在，高强度钢等匹配焊接结构的静载强度会略有损 失，高强度钢低匹配焊接结构将在低强焊缝的影响下损失更大的静载强度。徐磊2等在耐压 壳极限强度设计公式基础上，采用数值计算模拟耐压球壳的焊接过程，得到焊后球壳的焊接残 余应力分布，并将其作为初应力考虑残余应力对球壳极限强度的影响，结果表明，影响较小约 5%，但对于安全系数较小的耐压壳设计，准确预估焊接对耐压强度的影响十分必要。总得来说，只要构件和焊道本身具有较好的塑性变形能力，残余应力不会降低构件的静力 强度。2 焊接残余应力对结构稳定性的影响彭崇梅3，数值模拟桥塔与主桁连接处焊接残余应力，并经一定的简化，将其作为初应 力施加到结构典型焊接细节上，分析其对钢桁结构稳定承载力的影响，结果表明：初应力同时 施加于下横梁和中桁架上弦杆时，稳定系数下降13%;焊接残余应力引起桁架结构桥梁稳定承 载能力的下降幅度最大可达14%。