钢结构的疲劳破坏事故共52页文档

地震造成钢结构的疲劳问题[摘要] 本文针对美国、日本地震对钢结构的破损分析，疲劳是该钢结构损坏的主要原因，本文利用线弹性断裂力学方法和弹塑性断裂力学对钢结构的剩余疲劳寿命定性分析与定量说明，主要对高周疲劳钢结构的剩余疲劳寿命提出一些有效的评估，评估其使用的状况，在工程上，钢结构在制作、使用等过程中疲劳事故予以避免。

[关键词] 弹塑性断裂力学 ； 高周疲劳 ； 剩余疲劳寿命Steel fatigue caused by the earthquake problem Abstract: In this paper, the United States, Japan earthquake damaged the steel structure of the analysis, fatigue is the main reason for damage to the steel structure, the paper use of elastic fracture mechanics and elastic-plastic fracture mechanics of the steel structure of the remaining fatigue life qualitative analysis and quantitative description, Mainly for high-cycle fatigue fatigue life of the remaining steel structure raised some valid assessment of the use of the prevailing conditions in the project, the steel structure in the production, use, such as fatigue in the course of the accident be avoided.Key words: lastoplastic fracture mechanics, High Cycle Fatigue, The remaining fatigue life.案例叙述：1994年美国诺岭地震和1995年日本阪神地震后，发现很多钢框架焊接刚性节点发生断裂。

钢结构安全事故案例第一篇：钢结构安全事故案例钢结构安全事故案例吊车倾翻1、场地地基条件太差，头日刚下过大雨；道渣回填不到位且未经压实，无法满足吊装需要2、吊车在吊装作业时没有仔细核查支腿处场地情况，且支腿时垫木体积过小。

屋面高处坠落杨栋梁虽然佩戴安全带，但屋面已打完吊顶板的区域未设置生命线，安全带也没有挂在屋面檩条上。

项目未强制配备注册安全工程师，是造成事故发生的直接原因。

台风吹翻屋面材料当时风力达到8级，屋面排烟窗位置的部分衬板被风刮折。

经事后整理清点，总共63张衬板有不同程度折损。

项目未强制配备注册安全工程师，是造成事故发生的直接原因。

屋面板侧翻杨栋梁在厂房进行屋面板的施工作业过程中，坐在未固定的屋面板上，屋面板侧翻，杨栋梁未系安全带，未戴安全帽。

项目未强制配备注册安全工程师，是造成事故发生的直接原因。

第二篇：钢结构电焊工触电安全事故案例分析电焊工触电死亡安全事故2013年6月，南方某大型钢结构厂，有一位年轻的女电焊工正在桥梁钢箱梁内焊接，因内温度高加之通风不良，身上大量出汗将工作服和皮手套湿透。

在更换焊条时触及焊钳口因痉挛后仰跌倒，焊钳落在颈部未能摆脱，造成电击。

事故发生后经抢救无效而死亡。

主要原因分析1、焊工在更换焊条时触及焊钳口因痉挛后仰跌倒，焊钳落在颈部未能摆脱，造成电击是本次事故的直接原因2、焊机的空载电压较高超过了安全电压，是造成本次事故的重要原因3、钢箱梁内温度高，焊工大量出汗，人体电阻降低，触电危险性增大。

是造成本次事故的重要原因4、触电后未能及时发现，电流通过人体的持续时间较长，使心脏、肺部等重要器官受到严重破坏，抢救无效。

是造成本次事故的重要原因主要预防措施1、钢箱梁内部焊接工作时要设专监护人，随时注意焊工动态，遇到危险征兆时，立即拉闸进行抢救。

2，箱梁内部焊接时，勤更换作业人员，2小时更换一次，避免大量出汗，人体电阻降低，触电危险性增大。

3、加强抽送风措施，错开午后高温时段作业，箱梁内部焊接尽可能夜间凉爽时段作业。

钢结构事故分析及处理钢结构建筑的发展，也是一个国家钢产量、建筑技术发展的象征与标志，钢结构与其他的建筑结构相比，无论是结构的性能，还是使用功能及经济效益，都有较大的优越性，其优点有自重轻、预生成化程度高、钢材的塑性和韧性好、钢结构建筑更富有功能化、能满足超高和大跨度的要求、符合国家“绿色、环保、节能”的环保理念，但钢结构工程也有其弊端，其产生的原因、加固方法也呈多元化，主要影响因素：人员、材料、施工工艺、机械设备、环境因素。

一、钢结构材料引起的缺陷及事故钢结构具有塑性和韧性好、强度高、截面小、重量轻等许多优点。

但由于管理和质量检验等方面的原因，已建钢结构也存在比较多的问题，有些问题甚至反复出现。

实践表明，这些问题的产生大多与材料的选择、检验、使用、维护有关。

1、钢材性能与钢结构工程质量的联系（1）强度，钢材强度达不到要求与工程中调剂代换，钢材在流通领域的多次周转，数据传抄有误、库存混放，厂家生产钢材材质差，使用时质检不严等有关。

（2）塑性，具有良好塑性的钢材，在应力超过屈服强度后能产生显著的塑性（残余）变形而不立即断裂。

（3）韧性，冲击韧性指标是保证动载结构和焊接结构质量的基本指标，因为经常承受动力荷载的结构发生脆断的可能性打，而对于焊接结构，由于刚性较打，焊接残余应力也较大，焊缝附近的材质容易变坏，所以更易在动力荷载作用下脆断。

（4）可焊性，施工可焊性好，则在一定的焊接工艺条件下，焊缝金属和近缝区均不会产生裂纹，焊接接头和焊缝的冲击韧性以及缝区的塑性，均不会低于母材的力学性能。

（5）冷弯性能，冷弯性能指钢材在常温下加工生产塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。

它通过冷弯试验确定，良好的冷弯性能是保证钢材冷加工制作质量的先决条件。

（6）耐久性，钢材的耐久性是决定钢结构使用寿命的基本因素。

2、影响钢材性能的因素分析（1）化学成分钢的含碳量小于2%的铁碳合金，碳大于2%时则为铸铁，而碳素结构钢由纯铁、碳及杂质元素组成，其中纯铁约占99%，碳及杂质元素约占1%。

钢结构事故中的疲劳破坏及腐蚀破坏摘要：本文分析了铜结构疲劳破坏及腐蚀破坏的原因，近而提出了提高和改善铜结构构件疲劳及腐蚀的措施，关键词:钢结构；疲劳；腐蚀；破坏引言钢结构相较于混凝土结构具有质量轻、塑性韧性好、易于采用工业化生产等优点，近年来在工民建，铁路，桥梁等结构中被大量采用。

然而钢结构在受到交变荷载的作用下极易产生脆性破坏，特别在承受行车动荷载的桥梁结构中此问题更为明显，在一定程度上阻碍了钢结构的发展。

鉴于此，本文在分析疲劳破坏及腐蚀破坏原因的基础上重点介绍工程设计预防疲劳破坏及腐蚀破坏的措施，以此来避免此问题的产生。

一，钢结构疲劳破坏钢结构的疲劳破坏是裂纹在重复或交变荷载作用下的不断开裂以及最后达到临界尺寸而出现的断裂。

此类破坏属脆性破坏。

由于在破坏发生前几乎观察不到构件的塑性发展过程。

没有破坏的征兆，然而一旦破坏后果严重，所以工程设计的任何一个领域无一例外的都要避免。

疲劳破坏经历三个阶段：裂纹的形成，裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂。

对于钢结构，实际上只有后两个阶段，因为在钢材生产和结构制造等过程中，不可避免地在结构的某些部位存在着局部微小缺陷，如钢材化学成分的偏析、非金属杂质；非焊接构件表面上的刻痕、轧钢皮的凹凸、轧钢缺陷和分层以及制造时的冲孔、剪边、火焰切割带来的毛边和裂纹在静荷载下，具有初始裂纹的构件当应力水平达到临界应力时才会出现失稳扩展，导致破坏。

而承受交变荷载的构件经历裂纹的缓慢扩展过程最终达到破坏时，破坏应力还远小于静荷载作用时的临界应力。

钢结构疲劳分析时，习惯上当循环次数N<105时称为低周疲劳：N>105时称为高周疲劳。

如果钢结构构件的实际循环应力特征和实际循环次数超过设计时所采取的参数，就可能发生疲劳破坏。

此外影响钢结构疲劳破坏的原因还有：结构构件中有较大应力集中区域：所用钢材的抗疲劳性能差：钢结构构件加工制作时有缺陷其中裂纹缺陷对钢材疲劳强度的影响比较大：钢材的冷热加工、焊接工艺所产生的残余应力和残余变形对钢材疲劳强度也会产生较大影响。

管理及其他M anagement and other 焊接钢结构疲劳破坏的机理及原因分析俞 骏摘要：随着经济的迅速发展，社会各个领域也得到进一步发展。

设备制造领域的发展速度也愈加飞速，此二者之间呈现着相互促进的态势，由此一来也就为设备制造业的发展创造出了较为优质的环境。

在现阶段的发展中，焊接工艺技术已开始频繁的运用于工程项目的建造中，要提高工程施工产品质量，要非常重视优化钢构焊接工艺技术，深刻认识焊接工艺的必要性，以提高工程焊缝品质和整体水平，为建筑行业的发展拓宽了发展空间。

关键词：焊接；钢结构；细节疲劳；裂纹成因；解决对策1 钢结构焊接变形的种类和起因钢结构件焊接变形，一般是由多种因素造成的，造成变形的相关因素归纳总结如下，焊接变形主要分为三种：延伸变形，扭曲变形和焊缝变形。

其中延伸变形是由材料的温度变化引起材料热膨胀系数变化导致的。

扭曲变形是由焊接时的方法和顺序不同，引起材料局部的结构承载能力变化所产生的。

另外，整体结构中的焊缝位置的选择不当，也会导致焊缝的处的受力形式和大小改变，从而形成焊缝变形。

1.1 材料和温度不同的钢材有不同的温度和不同的热胀与冷缩系数。

因此焊接加热时对温度也有较高的要求。

温度有高有低，特别是在高温或即将达到金属的温度时。

它们的热膨胀效应是完全不同的。

这种差异的影响也称为变形。

就算是同一类金属材料，当温度升高时，焊缝和周围区域也会延伸，从而引起变形。

在焊接的过程中，焊接部分的温度变化会十分剧烈，选用不同的焊材和母材都会对焊接效果形成一定的影响，其中主要是由材料的热学性能和力学性能差异性所导致的，每一种材料都有其独特的热学性能，这就意味着不同材料的热传导系数不一样，在同样的温度变化条件下，热传导性能大的材料，往往会产生比较小的变形。

在不同材料的力学性能研究中，热膨胀系数对材料焊接的影响尤为重要，材料的形变会随着系数的降低而显著减少。

在不断的焊接升温过程中，就算是同种材料的屈服极限和弹性模量也会产生变化，一般而言，材料的弹性模量的减小会导致材料形变的加剧，另外，较高的屈服极限可能会使得焊接结构处收到较大的内力影响，加剧了材料损坏的风险性。

钢结构企业安全生产事故钢结构企业安全生产事故是一个严重的问题，可能导致人员伤亡、财产损失和环境破坏。

以下是一个钢结构企业安全生产事故的详细描述。

某钢结构企业是一家规模较大的钢结构生产企业，拥有先进的生产设备和技术。

然而，在一个晴朗的周末上午，这家企业发生了一起严重的安全生产事故。

当天上午，该企业正在进行一项大型钢结构的制造任务。

根据规定，为了确保生产过程的安全，企业必须采取各种措施，并请专业人员进行监督。

然而，这次事故的发生证明，这些预防措施并没有得到充分的执行和落实。

事故发生在制造区域的一个作业台上。

一个工人在搬运钢板的同时，没有正确佩戴安全帽，也没有使用安全绳来固定货物。

这个工人操作不当导致钢板突然滑落下来，砸在他旁边的一名工人上。

被砸中的工人立即失去了意识，血流如注。

其他工人赶紧报警并呼叫救护车。

事故发生后，企业立即启动应急预案，调度救护车和警察。

同时，企业的管理人员也立即赶到现场，并与相关部门进行沟通和协调。

伤员及时送到附近的医院接受治疗，同时其他工作人员也接受了心理辅导，以缓解他们的惊恐。

经过初步的调查，事故的原因主要是人为操作失误和管理不到位。

这名工人在操作时没有佩戴安全帽和使用安全绳，这是非常危险的行为。

此外，监督人员没有及时发现和制止操作不当的行为，也没有对员工进行必要的培训和安全教育。

这些问题暴露了企业在安全生产方面存在的严重问题。

为了防止类似的事故再次发生，钢结构企业采取了一系列的措施。

首先，该企业加强了管理人员的培训和安全意识教育，确保他们能有效监督工作人员的操作。

其次，企业对所有工作人员进行了安全培训，强调正确的操作方法和必要的安全措施。

此外，企业还引入了更先进的设备和工艺，以减少人为操作错误的可能性。

最重要的是，该企业建立了一套完善的安全生产管理制度，明确了各个部门的职责和义务，并制定了相应的安全操作规范。

同时，企业还加强了对员工的监督和考核，确保每个人都遵守安全规定，并及时纠正和处罚违规行为。

各国海洋钻井平台疲劳现代海洋钢结构如移动式钻井平台，特别是固定式桩基平台，在恶劣的海洋环境中受风浪和海流的长期反复作用和冲击振动；在严寒海域长期受冰载及流冰随海潮对平台的冲击碰撞；另外低温作用以及海水腐蚀介质的作用等都给钢结构平台带来极为不利的影响。

突出问题就是海洋钢结构的脆性断裂和疲劳破坏。

其中，疲劳破坏仍是长期未能解决的严重问题，危害着海洋钢结构的安全使用。

此外，还有由于海水的浸蚀和静应力长期作用材质脆化而产生的应力腐蚀，即所谓的“静疲劳”。

更为严重的是随机荷载下的腐蚀疲劳。

高应力集中的钢管节点更是海洋钢结构的薄弱环节。

自海洋平台结构兴起的短短几十年来，管节点的疲劳破坏事故已发生多起。

如1965年12月27日海宝石号（Sea Gem.）正值准备移位之际，突然发生破坏而倾覆沉没，13人丧生。

事后检验证明主要是由平台支柱贴角焊缝疲劳开裂所致。

1966～1967年间赛德柯（Sedco）型三角形半潜式钻井平台135－B，－C，－E，－F都在尾部φ2.75m的水平撑杆节点发生不同程度的疲劳断裂。

海探险号（Sea Quest）在欧洲北海仅经过89天的作业就发现了长达700mm的疲劳裂纹，其破坏也是始于节点焊缝附近高应力集中造成的裂纹源。

又如墨西哥湾的一座固定平台节点焊缝疲劳断裂是由于过多的海生物附着于构件表面，使其直径增大至600mm，加大了波阻压力，促使疲劳破坏。

1980年3月27日6时许，英国北海爱科菲斯科油田的A.L.基儿兰德号平台突然从水下深部传来一次震动，紧接着一声巨响，平台立即倾斜、短时间内翻于海中，虽经多方抢救，仅生还89人，其余123人丧生，事后调查分析弄清事故是由于撑杆中水声器支座中疲劳裂纹萌生、扩展、致使撑杆迅速断裂。

由于撑杆断裂致使相邻五个支杆因过载而破坏，接着所支撑的承重腿柱破坏，整个平台失去平衡，20min内平台全部倾覆，造成巨大经济损失。