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影响膜结构工程质量的原因有哪些?

浏览:13 发表时间:2021-01-08 09:34:25

影响膜结构材料质量的原因有哪些?膜结构材料的质量决定了膜结构工程常规使用的寿命。在膜结构工程中,决定材料质量的原因是什么?

首先是应力收敛。有时产品构件中会出现孔洞、缺口、凹角、截面突变和钢材内部缺陷。此时,构件中的应力在某些区域产生部分峰值应力,而在其他区域,应力减小,形成应力会聚现象。研究表明,在应力峰值区总是存在相同数目的双向或三向应力,使材料处于无序应力状态,而相同数目的平面或三维应力场容易使钢变脆。然而,由于钢材具有良好的塑性,在一定程度上促进了应力的重新分布,使得严重的应力分布不均现象趋于陡峭。因此,当构件在室温下工作时,在计算中不能考虑应力收敛的影响。然而,对于在负温度或动荷载作用下工作的结构,应力集中的不利影响将非常突出,这往往是脆性损伤的根源。因此,在规划中应采取措施防止或减少应力集中,选用优质钢材。

其次是重复荷载效应。在反复荷载作用下,棚架结构的抗力和功能会发生很大的变化,甚至出现疲劳损伤。试验表明,在直接反复动载作用下,钢的强度降低,低于静载作用下拉伸试验的极限强度。这种现象称为钢的疲劳。疲劳损伤以突然脆性断裂为特征。

最后,受温度的影响,膜结构的钢性能随着温度的变化而变化。总的趋势是:随着温度的升高,钢的强度降低,应变增大;相反,随着温度的降低,钢的强度略有提高,但塑性和抗力降低,变脆。在430~540℃温度范围内,钢的强度急剧下降,但在600℃温度范围内强度较低。但在250℃左右,钢的强度略有提高,塑性和抗力有所下降。材料易脆化,钢表面氧化膜呈蓝色,称为蓝脆现象。防止钢材在蓝脆温度范围内热加工。当温度在260℃~320℃之间时,在恒定应力条件下,钢会以很慢的速度继续变形,称为蠕变现象。当温度从常温开始下降时,特别是在负温区,钢的强度虽然有所提高,但塑性和抗力却有所下降,材料逐渐变脆。这种特性称为低温冷脆性。


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