《高等钢结构原理》断裂与疲劳

同济大学建筑工程系研究生课程

《高等钢结构原理》断裂与疲劳部分（授课教师童乐为）

学生作业 2013. 9. 27

一、作业要求

1．每位学生自选5道概念论述题。

2．应仔细审题，答题清楚到位。鼓励有全面深入的高质量论述。 3．相互抄袭很容易识别，均按不及格论处。请独立思考答题。 4．照抄授课教师讲稿，成绩最高只能得60分。

5．书面答题，统一做在A4纸上，打印和手写均可，封面写上系（所）别、学号和姓名、硕士生或博士生。校外旁听生写上单位名称。

6．作业可集中给班长统一提交到土木大楼A320室，截至时间2013年10月31日

二、参考书目

（1）[英]T.R. 格尔内，焊接结构的疲劳，机械工业出版社，1988。 （2）焦馥杰，焊接结构分析基础，上海科学技术出版社，1991。 （3）[德]D. 拉达伊，焊接结构疲劳强度，机械工业出版社，1994。 （4）霍立兴，焊接结构工程强度，机械工业出版社，1995。 （5）陈绍蕃，钢结构设计原理，科学出版社，2000。

（6）[荷]J.Wardenier, 钢管截面的结构应用，同济大学出版社，2004。 （7）N.E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials, Pearson Prentice Hall, 2007 （8）国家标准，钢结构设计规范GB50017－2003

（9）Eurocode 3 : Design of steel structures – Part 1-9 : Fatigue,EN 1993-1-9, 2005.

三、概念论述题

1．焊接钢结构的缺点及其原因

2．焊接结构可能出现哪些类似裂纹的缺陷 3．影响焊接钢结构脆性断裂的主要因素及其效应 4．线弹性断裂力学的研究对象和应用范围 5．裂纹类型和裂纹尖端附近的应力场特点 6．应力强度因子的一般表达式和用途 7．应力强度因子与应力集中系数的区别 8．应变时效的要义

9．高强度钢材在动力荷载、低温条件下应用需要特别关注什么问题 10． 防止焊接钢结构脆性断裂的基本措施 11． 焊接与非焊接钢结构在疲劳性能上的异同点 12． 为什么焊接结构疲劳性能比非焊接结构差 13． 焊接结构疲劳裂纹出现的位置和扩展有什么特点 14． 钢结构疲劳寿命离散性具有怎样的特点

15． 解释应力幅是评价焊接钢结构疲劳强度的一个指标 16． 采用高强度钢材是否有助于改善焊接钢结构疲劳性能

17． 无限寿命、安全使用寿命、破损－安全等疲劳设计思想的基本要义 18． 基于构造分类的疲劳设计方法的特点 19． 何谓热点应力

20． 基于热点应力的疲劳设计方法的特点

21． 断裂力学在焊接钢结构疲劳分析中有何用武之地

22． 如何运用断裂力学裂纹扩展原理来预测焊接钢结构的疲劳寿命 23． 如何运用结构损伤原理来评估变幅疲劳问题 24． 可采取哪些措施来改善焊接钢结构疲劳性能