大型或复杂钢结构焊接残余应力与变形研究进展
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摘要：综述了大型或复杂钢结构焊接残余应力与变形的研究进展，给出了材料高温性能、网格自适应技术、并行计算技术、子结构子模型技术及分解算法等焊接钢结构模拟新技术的研究现状，讨论了厚板、节点、整体复杂结构焊接残余应力的研究进展，总结了焊接残余应力的测量方法及应用情况，给出了大型或复杂结构今后的研究方向。结果表明：大型或复杂结构焊接残余应力在数值模拟方法、构件或整体结构性能、测量技术等方面都取得了一定的进展，随着大型复杂钢结构日益增多，研究焊接残余应力和变形问题将对工程结构的设计、施工及结构安全有十分重要的意义。
关键词：复杂钢结构；焊接；残余应力；残余变形；数值模拟；测量技术
中图分类号：TU392 文献标志码：A
0 引 言
焊接作为建筑结构的主要连接方法之一，得到了广泛应用，与其他的连接方法相比，焊接具有节约材料、工序简单、制作周期短及可制作复杂结构等优点。焊接是集电弧物理、传热、冶金和力学为一体的复杂过程，具有高温、动态、瞬时等特征，是非平衡加热冷却导致的高动态应力应变过程，因此不可避免地会产生不可忽略的残余变形，对于复杂结构会产生残余应力。
焊接残余变形和残余应力的起因和分类最早可以追溯到1946年Osgood[1]的著作。1948年，国际焊接学会（IIW）成立，1963年中国开始参与国际焊接学会的活动，1996年国际焊接学会成立了专门从事焊接结构残余应力和变形预测的工作小组，并举行了多次有关焊接残余应力和变形预测的学术会议。此后，许多学者对焊接残余应力和残余变形进行研究，以探索产生焊接残余应力和残余变形的机理和实质，为调整和控制焊接残余应力与变形提供有效的方法与措施。
对于大型或复杂的建筑结构，减少和控制焊接残余变形和残余应力的要求越来越高，因此尽快掌握焊接残余变形和应力的分布规律，将其作用和影响量化，对焊接结构的完整性设计、施工工艺的选择及安全评定具有重要的理论和工程意义。
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