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一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法技术

技术编号:46434793 阅读:5 留言:0更新日期:2025-09-19 20:39
本发明专利技术公开了一种基于钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,涉及材料力学技术领域。本发明专利技术以钢材经历塑性损伤后映现出的力学性能变化即钢材应变时效效应为核心,采用两阶段试验方法测试不同应变时效情况下钢材工程应力‑工程应变曲线,建立钢材应变时效力学性能指标随塑性损伤程度的演化方程及其本构模型。实现基于应变时效力学性能本构模型,采用两阶段数值模拟方法,对产生塑性损伤的钢结构剩余力学性能进行精细化数值分析。突破传统有限元分析中塑性损伤与应变时效效应耦合处理的技术瓶颈,为钢材经历塑性损伤后的剩余力学性能评估提供可靠的量化评价方法。本发明专利技术涉及钢结构剩余力学性能评估方法具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料力学,尤其涉及一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法


技术介绍

1、钢结构在长期服役过程中,极易遭受台风,地震,火灾,冲击荷载作用,导致钢结构局部产生塑性损伤,经过一段时间间隔后,其力学性能受应变时效影响发生显著变化,主要表现为钢材的屈服强度、屈服-极限强度比提高;极限应变、应变硬化应变显著降低;延性下降,严重影响钢结构整体的力学性能以及延性性能。建立钢结构及构件考虑应变时效力学性能变化的数值分析评估系统,对实现受损钢结构的科学评估及钢结构再利用设计具有重要的工程实践价值。

2、现行钢结构力学性能评估体系主要基于试验及数值分析方法实现,其中,传统试验方法主要用于钢结构全寿命周期内力学性能的评估,无法考虑钢结构服役期间应变时效效应引起的力学性能变化。由图1应变时效钢材及钢-混组合梁力学性能可知,基于传统试验建立的力学分析方法预测钢结构全生命周期剩余承载力将存在系统偏差:低估了钢结构全寿命周期应变时效引起的力学性能变化,高估了应变时效钢结构延性储备,同理,对于服役期间的钢结构而言,其重要支撑构件难以满足实施现场力学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于:所述步骤S2中应变时效力学性能本构模型为:

3.如权利要求1所述的一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于:所述步骤S1中通过对钢材试样施加不同预应变荷载,模拟钢结构在实际荷载工况条件下发生塑性损伤程度。

4.如权利要求3所述的一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于:所述预应变的水平低于50%钢材的极限应变。

5.如权利要求1所述的一种...

【技术特征摘要】

1.一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于:所述步骤s2中应变时效力学性能本构模型为:

3.如权利要求1所述的一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于:所述步骤s1中通过对钢材试样施加不同预应变荷载,模拟钢结构在实际荷载工况条件下发生塑性损伤程度。

4.如权利要求3所述的一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于:所述预应变的水平低于50%钢材的极限应变。

5.如权利要求1所述的一种考虑钢材应变时效的钢结构剩余力学性能评估方法,其特征在于:所述步骤s1中设定的时效周期为7、14、30、90、180天,用于表征钢结构发生塑性损伤后重新修复及再利用周期。

6.如权利要求1所述的一种考虑钢材应变时效的钢...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐菲赵健周绪红石宇柯珂熊刚
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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