李万润 郭赛聪 杜永峰

(1兰州理工大学防震减灾研究所, 兰州 730050)(2兰州理工大学土木工程学院, 兰州 730050)(3兰州理工大学甘肃省减震隔震国际科技合作基地, 兰州 730050)

相比传统混凝土结构建筑,钢结构建筑具有自重轻、材料强度大、构件延性好、便于施工等优点,在土木工程领域中的应用越来越广泛.同时,钢结构的安全性问题引起众多学者的关注,尤其在20世纪末的北岭地震和阪神地震引起大量钢结构破坏后,钢结构节点的破坏模式及原因备受重视[1-2].钢结构的断裂问题亟待深入研究,多种断裂理论随之发展起来.

传统断裂力学为金属结构的断裂提供了多种预测方法[3-5],主要适用于具有明显缺陷且没有大范围屈服的断裂行为.微观断裂力学则考虑到应力三轴度的影响,认为金属材料的断裂体现了无限体中微观空穴的形核、扩张、聚合过程,指出微观空穴的半径增长率和应力三轴度呈指数关系,适用于没有明显缺陷的延性断裂.Rice等[6]通过公式推导,定量考虑了微观空穴的半径增长率和应力三轴度的关系,提出了空穴扩张模型(VGM).Hancock等[7]进一步研究了VGM模型,并通过假设应力三轴度和空穴的半径增长率为反比关系,提出了应力修正临界应变模型(SMCS).Kanvinde等[8]通过试验验证了上述2种模型的适用性.国内学者针对微观断裂模型的参数校准和试验验证也进行了大量研究.Liao等[9-10]校准了国产Q345钢母材、熔敷金属及热影响区的微观断裂模型韧性参数,并通过……