含不同角度和长度裂纹损伤钢构件的试验及剩余极限强度有限元分析

为研究含裂纹损伤钢构件的剩余极限强度,分别对Q235和Q355两种含不同角度和长度的裂纹损伤钢构件展开试验,并建立了有限元模型。通过对有限元数值模拟结果进行非线性拟合,得到了裂纹角度为90°(裂纹与受力方向垂直)的含裂纹损伤钢构件剩余极限强度的计算公式。进而通过投影等效转换的方法推导出了含任意角度裂纹损伤钢构件剩余极限强度的统一计算公式,并通过对比分析验证了本文所提方法的准确性。结果表明,在裂纹角度一定的情况下,随着相对裂纹长度的增加,剩余极限强度减小;而在相对裂纹长度一定的情况下,随着裂纹角度的增加,剩余极限强度减小。经验证,本文提出的剩余极限强度的统一计算公式的计算结果与实际试验数据的误差保持在4%以内。