膜结构工程钢材焊接应力对结构性能的影响

膜结构工程钢材焊接应力对结构性能的影响

焊接应力对在常温下承受静力荷载结构的承载能力没有影响，因为焊接应力加上外力引起的应力达到屈服点后，应力不再增大，外力由两侧弹性区承担，直到全截面达到屈服点为止。

一受拉构件中的焊接应力情况，σr为焊接压应力。当构件无焊接应力时，其承载力值为：

N=btfy

当构件有焊接应力时，可得其承载力值为:

N=2kbt(σr+fy)

由于焊接应力是自平衡应力，故:

2kbtσr=(1-2k)btfy，解得：

σr=(1-2k/2k)fy，代入上式得：

N=2kbt[(1-2k/2k)fy+fy]=btfy

这与无焊接应力的钢板承载能力相同。

虽然在常温和静载作用下，焊接应力对构件的强度没有什么影响，但对其刚度则有影响。

由于焊缝中存在三向应力，阻碍了塑性交形，使裂缝易发生和发展，因此焊接应力将使疲劳强度降低。

此外，焊接应力还会降低压杆稳定性和使构件提前进入塑性工作阶段。降低或消除焊缝中的残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要措施。同时焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显得不利影响。

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