本文研究了舊樓加固改造過程中彈性階段與非彈性階段的關(guān)聯(lián)性。通過分析不同加固方法對建筑物性能的影響,探討了在彈性階段和非彈性階段下,加固改造策略的適用性和效果。研究表明,在彈性階段采用的加固措施能夠有效提升建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載能力,而在非彈性階段則需考慮更多的安全因素,如抗震性能、耐久性等。文章還討論了不同加固方法在不同階段的優(yōu)勢與局限性,為老舊建筑的加固改造提供了科學(xué)的指導(dǎo)。
《鋼結(jié)構(gòu)基本原理(沈祖炎)》部分問題答案
一、鋼材在單向拉伸狀態(tài)下彈性階段和非彈性階段關(guān)系式相關(guān)
文檔未明確給出彈性階段和非彈性階段關(guān)系式的完整內(nèi)容,僅給出了應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線相關(guān)的部分情況描述,無法準確回答該部分的關(guān)系式內(nèi)容。
二、鋼材疲勞強度相關(guān)
(一)鋼材曲線與反復(fù)應(yīng)力大小和作用時間關(guān)系
- 反復(fù)應(yīng)力大小影響
- 當構(gòu)件反復(fù)力(為屈服強度)時,即材料處于彈性階段,反復(fù)應(yīng)力作用下鋼材材性無變化,不存在殘余變形,鋼材曲線基本無變化;當時,即材料處于彈塑性階段,反復(fù)應(yīng)力會引起殘余變形,但若加載 - 卸載連續(xù)進行,鋼材曲線也基本無變化;若加載 - 卸載具有一定時間間隔,會使鋼材屈服點、極限強度提高,而塑性韌性降低(時效現(xiàn)象),鋼材曲線會相對更高而更短。另外,在一定作用力下,作用時間越快,鋼材強度會提高、而變形能力減弱,鋼材曲線也會更高而更短。
- 反復(fù)應(yīng)力大小對鋼材疲勞強度的影響以應(yīng)力比或應(yīng)力幅(焊接結(jié)構(gòu))來量度。一般來說,應(yīng)力比或應(yīng)力幅越大,疲勞強度越低。
- 作用時間影響
- 作用時間越長(指次數(shù)多),疲勞強度也越低。
三、導(dǎo)致鋼材發(fā)生脆性破壞的原因
- 化學(xué)成分方面
- 鋼材的化學(xué)成分,如碳、硫、磷等有害元素成分過多會導(dǎo)致鋼材發(fā)生脆性破壞。
- 鋼材生成過程方面
- 鋼材生成過程中造成的缺陷,如夾層、偏析等會引發(fā)脆性破壞。
- 加工和使用過程方面
- 鋼材在加工、使用過程中的各種影響,如時效、冷作硬化以及焊接應(yīng)力等影響會造成脆性破壞。
- 工作溫度方面
- 鋼材工作溫度影響,可能會引起藍脆或冷脆,從而導(dǎo)致脆性破壞。
- 結(jié)構(gòu)細部設(shè)計方面
- 不合理的結(jié)構(gòu)細部設(shè)計影響,如應(yīng)力集中等會引起脆性破壞。
- 構(gòu)件受力性質(zhì)方面
- 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力性質(zhì),如雙向或三向同號應(yīng)力場會導(dǎo)致脆性破壞。
- 構(gòu)件所受荷載性質(zhì)方面
- 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所受荷載性質(zhì),如受反復(fù)動力荷載作用會引發(fā)脆性破壞。
四、部分名詞解釋
- 延性破壞(塑性破壞)
- 延性破壞,也叫塑性破壞,破壞前有明顯變形,并有較長持續(xù)時間,應(yīng)力超過屈服點、并達到抗拉極限強度的破壞。
- 損傷累積破壞
- 指隨時間增長,由荷載與溫度變化,化學(xué)和環(huán)境作用以及災(zāi)害因素等使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生損傷并不斷積累而導(dǎo)致的破壞。
- 脆性破壞(脆性斷裂)
- 脆性破壞,也叫脆性斷裂,指破壞前無明顯變形、無預(yù)兆,而平均應(yīng)力較?。ㄒ话阈∮谇c)的破壞。
- 疲勞破壞
- 指鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下,應(yīng)力水平低于極限強度,甚至低于屈服點的突然破壞。
- 應(yīng)力腐蝕破壞(延遲斷裂)
- 在腐蝕性介質(zhì)中,裂紋尖端應(yīng)力低于正常脆性斷裂應(yīng)力臨界值的情況下所造成的破壞。
- 疲勞壽命
- 指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中在一定恢復(fù)荷載作用下所能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
五、應(yīng)力比和應(yīng)力幅計算示例
- 以兩跨連續(xù)梁為例
- 已知在外荷載作用下,截面上點正應(yīng)力為,;點的正應(yīng)力,。
- 點
- 應(yīng)力比:
- 應(yīng)力幅: