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在强震作用下,钢结构节点常发生超低周疲劳断裂破坏,即在循环次数极少的情况下,节点处钢材经历较大的塑性变形,并伴随着裂纹的萌生和扩展,最终发生的断裂破坏现象。钢材在超低周循环荷载作用下的力学响应和断裂性能是研究钢结构抗震性能的基础,因此需要研究结构钢材在超低周循环荷载下的断裂机理和预测模型,才能准确评价钢结构在地震作用下的抗断裂能力。以往的研究主要针对拉伸为主的断裂破坏模式,而常常忽略断裂破坏中剪切效应的影响。本文在已有的循环微孔扩展模型(CVGM)的基础上,建立了考虑Lode参数影响的断裂模型(LCVGM),并应用该模型对钢管焊接点的超低周疲劳断裂开展了预测分析。以钢结构中常见的Q235B钢材、Q345B钢材及ER50焊缝金属三种材料为对象,设计并加工了一批表征不同应力状态的试样,完成了试样的单调拉伸和超低周循环加载试验,开展了不同加载制度下试样断面的微观观察,研究了不同类型试样的裂纹起始位置和断裂破坏过程,对比了加载制度对试样承载能力和变形能力的影响。基于钢材不同类型试样的试验结果以及有限元分析,标定了Q235B钢材、Q345B钢材及ER50焊缝金属的强化模型参数和LCVGM模型参数。借助ABAQUS有限元软件的用户子程序USDFLD,将LCVGM模型作为开裂判据,对各类试样在单调加载和超低周疲劳下的断裂破坏进行分析,研究了各类试样在单调加载和循环加载下的微孔扩展指数的发展规律,得到了裂纹的起始位置和疲劳寿命,与试验结果吻合较好。最后,开展了一组(2个)X形钢管相贯节点的单调拉伸和超低周疲劳试验,试验结果表明,钢管相贯节点均发生了主管冲切破坏,裂纹均起始于主管鞍点处,并沿着主管厚度方向逐步扩展。借助ABAQUS有限元软件,应用LCVGM模型,分析了单调荷载和超低周疲劳荷载下钢管相贯节点易起裂处的演化规律,数值模拟了钢管相贯节点超低周疲劳断裂破坏过程,预测结果与试验现象基本吻合。同时也与CVGM模型的计算结果进行对比,结果表明,对于主管发生剪切破坏为主的断裂破坏,LCVGM模型通过Lode参数考虑了剪切效应的影响,因此其预测精度比CVGM模型更加准确。