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美國專家談鋼結(jié)構(gòu)橋梁的疲勞與斷裂

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時間：2010-08-31 19:41:27 [收藏]

    關(guān)鍵詞：
        “千里之堤，潰于蟻穴”。不論筑堤，還是架橋，一定不能忽視小細(xì)節(jié)。工程設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁時，應(yīng)考慮到有無數(shù)生命都交付給了自己，因此，就算是芝麻粒的小問題，也要嚴(yán)謹(jǐn)對待，直至把問題解決。我國地大物博，到處都在興建橋梁，不管大橋小橋，倒塌都會造成重大傷亡和損失，設(shè)計(jì)師要做的就是在設(shè)計(jì)時杜絕安全隱患，千萬不要讓自以為微不足道的小細(xì)節(jié)，毀了整座橋梁。

        25年前，世界著名鋼結(jié)構(gòu)專家、美國工程院院士約翰?費(fèi)什爾博士曾在我國進(jìn)行過鋼結(jié)構(gòu)疲勞問題的講座。25年后，約翰?費(fèi)什爾再次來到我國，繼續(xù)就鋼結(jié)構(gòu)橋的疲勞和斷裂設(shè)計(jì)與我國同行進(jìn)行了交流。鋼結(jié)構(gòu)橋的疲勞是指在最大值低于材料靜屈服強(qiáng)度的重復(fù)或波動張力作用下形成的漸進(jìn)、局部和永久性的結(jié)構(gòu)損傷。在恒載(比如靜載)的作用下，疲勞開裂不會發(fā)生，但在微壓應(yīng)力作用下有可能發(fā)生。

        鋼結(jié)構(gòu)橋疲勞的種類，分為機(jī)械疲勞，即由外加荷載引起的應(yīng)力浮動和腐蝕疲勞，在外在浮動應(yīng)力作用的同時還受到化學(xué)侵蝕或脆化的作用，只在高強(qiáng)鋼絲和高強(qiáng)鋼上能夠觀察到。斷裂是撕裂的過程，斷裂引發(fā)于某種缺陷(材料的或設(shè)計(jì)的)，當(dāng)缺陷達(dá)到一個臨界值時，斷裂就會發(fā)生。

        在抗疲勞與斷裂設(shè)計(jì)時，橋梁應(yīng)重復(fù)經(jīng)受由車載引起的應(yīng)力周期，鋼結(jié)構(gòu)橋構(gòu)建和焊接接頭能夠在重復(fù)應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞裂紋。如果不及時發(fā)現(xiàn)，疲勞裂紋的擴(kuò)展能夠?qū)е虏环€(wěn)定的斷裂以致災(zāi)難性的倒塌。

        在談到超載超限問題時，約翰?費(fèi)什爾表示，美國也有超載問題，相關(guān)部門治理超載、防止橋梁受損的辦法是對車輛除了有總重的限制外，對軸重也會有限制。美國車輛的軸重限量為22噸。車輛總重會對橋梁的總體造成疲勞損害，而軸重則會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。

        專家簡介：

        約翰?費(fèi)什爾博士擔(dān)任美國里海大學(xué)土木工程系教授40余年，是世界著名的鋼結(jié)構(gòu)專家，尤其在鋼結(jié)構(gòu)疲勞與斷裂、連接節(jié)點(diǎn)及其他鋼結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域有很高的造詣和建樹。他是鋼結(jié)構(gòu)疲勞和斷裂實(shí)用理論及美國橋梁規(guī)范疲勞設(shè)計(jì)一整套體系的主要奠基人，所著的《鋼結(jié)構(gòu)橋中的疲勞與斷裂案例研究》一書在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。約翰?費(fèi)什爾是美國工程院院士，一生獲獎無數(shù)。
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