膜結(jié)構(gòu)工程鋼材焊接應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響

焊接應(yīng)力對在常溫下承受靜力荷載結(jié)構(gòu)的承載能力沒有影響，因?yàn)楹附討?yīng)力加上外力引起的應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)后，應(yīng)力不再增大，外力由兩側(cè)彈性區(qū)承擔(dān)，直到全截面達(dá)到屈服點(diǎn)為止。

一受拉構(gòu)件中的焊接應(yīng)力情況，σr為焊接壓應(yīng)力。當(dāng)構(gòu)件無焊接應(yīng)力時(shí)，其承載力值為：

N=btfy

當(dāng)構(gòu)件有焊接應(yīng)力時(shí)，可得其承載力值為:

N=2kbt(σr+fy)

由于焊接應(yīng)力是自平衡應(yīng)力，故:

2kbtσr=(1-2k)btfy，解得：

σr=(1-2k/2k)fy，代入上式得：

N=2kbt[(1-2k/2k)fy+fy]=btfy

這與無焊接應(yīng)力的鋼板承載能力相同。

雖然在常溫和靜載作用下，焊接應(yīng)力對構(gòu)件的強(qiáng)度沒有什么影響，但對其剛度則有影響。

由于焊縫中存在三向應(yīng)力，阻礙了塑性交形，使裂縫易發(fā)生和發(fā)展，因此焊接應(yīng)力將使疲勞強(qiáng)度降低。

此外，焊接應(yīng)力還會降低壓桿穩(wěn)定性和使構(gòu)件提前進(jìn)入塑性工作階段。降低或消除焊縫中的殘余應(yīng)力是改善結(jié)構(gòu)低溫冷脆性能的重要措施。同時(shí)焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度有明顯得不利影響。