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钢结构桥梁CTOD断裂韧性研究
| 论文题名： | 钢结构桥梁CTOD断裂韧性研究 |
| 关键词： | 钢结构桥梁;桥梁荷载;断裂韧性;韧脆转变 |
| 摘要： | 随着我国国力的增强、桥梁建造技术的提高，我国建造的大型、特大型钢结构桥梁越来越多，其断裂韧性的控制就显得更为重要。目前我国建造钢结构桥梁所用的韧性指标仍然是冲击韧性指标，其用于大型结构偏于危险，CTOD断裂韧性标准则比较适用。用CTOD指导钢结构桥梁防断在我国已有应用，但只是个别情况。本文在前人研究的基础上，对CTOD在钢结构桥梁防断中的应用进行了研究。 本文前部分首先通过分析我国钢结构桥梁的发展现状和比较用于测试钢结构桥梁韧性的试验方法，得出CTOD试验最适合用于钢结构桥梁防断控制，为钢结构桥梁防断裂控制提供了研究方向。然后对CTOD试验，包括试验过程、理论基础进行了介绍，并根据试验经验提出了在CTOD试验中可以降低试验因素对试验结果影响的方法，即在预制疲劳裂纹过程中使各个试样固有频率相等。这种方法可以使得各个试样的预制疲劳裂纹长度基本相等，从而达到各个试样的CTOD试验条件基本相同的目的。这为更真实地得到材料的CTOD断裂韧性从方法上进行了改进。 本文后部分在前人研究的基础上研究了CTOD的变化规律，包括CTOD的分布规律和对影响CTOD变化的温度与厚度因素。(1)对CTOD值的分布规律进行了研究，通过对14MnNbq母材的CTOD数据进行了拟合统计，结果表明在置信度为95％的情况下，以上三种统计分布函数都接受拟合检验，经过比较，三参数威布尔分布函数的拟合效果最佳。(2)在前人对桥梁钢CTOD断裂韧性研究的基础上，经过自己的分析，得出结论：温度和厚度因素对桥梁钢CTOD值的影响需要分别考虑，并对常用桥梁钢的CTOD与温度的关系进行了研究，得到了基于数据拟合的规律。(3)在小范围屈服的条件下，提出了厚度对CTOD值影响的数学表达式，为工程应用提供参考。另外，通过对常用桥梁钢的CTOD数据进行拟合，得出了CTOD随温度和厚度变化的表达式，为工程应用提供了便利。(4)根据CTOD-温度曲线的特点，提出将曲线上下平台值和的一半定为工程上的CTOD验收值，而该值下的温度为CTOD韧脆转变温度，并分别计算出了14MnNbq焊缝、16Mnq母材和焊缝的CTOD验收值。这为钢结构桥梁的防断控制提供了依据。 |
| 作者： | 张红胜 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 苗张木 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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