Q690D钢材十字形焊接接头高温后的断裂破坏试验研究

黄学伟，张潇舸，魏晨晨，赵 军，葛建舟

(郑州大学 力学与安全工程学院，河南 郑州 450001)

0 引 言

随着大跨度、高层和超高层钢结构的发展，高强钢凭借其轻质高强、耗能小等优点开始被人重视并投入使用，但高强钢结构焊接节点的强度、往复塑性变形和断裂性能等问题相对于普通强度钢结构更为突出[1-2]。在强震反复作用下，裂纹在钢结构试件或节点内萌生并扩展，在经历较少循环作用下(一般少于20周)，焊接节点发生的疲劳破坏称之为超低周疲劳破坏[3-5]。强震作用下钢结构的断裂破坏属于超低周疲劳断裂破坏的范畴[6-7]，其主要关注裂纹的起始和扩展。

中国是一个火灾频发的国家，火灾对生命财产安全造成了很大的威胁，对于火灾后钢结构剩余力学性能的研究尤为重要。建筑物经受火灾后，其结构在经过高温后力学性能可能发生改变，若发生改变是否影响正常使用，是否能抵御地震的作用需要进一步的研究。早期的一些试验研究结果表明，在一定的温度范围内，火灾后的钢结构承载力减少幅度较小，不影响继续使用。楼国彪等[8]将高强度螺栓高温后进行浸水冷却和自然冷却，探究了高温对螺栓力学性能的影响以及不同冷却方式对强度的影响。近年来，随着高强度钢材在建筑结构上的广泛应用，国内外学者也将研究领域扩展到高强钢高温材性及基本构件抗火性能的研究[9-10]。Qiang等[11-12]对高温处理后的S460，S690和S960高强钢材进行拉伸试验，并提出高温后高强钢的强度和弹性模量等的实用计算公式。……