吊車梁是工業(yè)建筑中重要的結構構件，在較大的反復生產(chǎn)荷載作用下，鋼吊車梁經(jīng)過一段時間使用后因邊部缺口，拼接焊縫有夾渣、氣孔等缺陷會出現(xiàn)不同程度的損傷與開裂，其中以疲勞開裂尤為嚴重和普遍。由于疲勞破壞沒有明顯的宏觀變形或征兆，往往造成突發(fā)的災難性事故，引起巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，研究鋼結構疲勞壽命，在保證安全生產(chǎn)的前提下，提高鋼結構的使用壽命以獲得最大的經(jīng)濟效益，對于發(fā)展國民經(jīng)濟和科學技術都有重大的意義。而在工業(yè)生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)條件與環(huán)境的限制，在目前的管理和檢測技術條件下，鋼吊車梁出現(xiàn)微裂紋時很難被發(fā)現(xiàn)或監(jiān)測剄，另一方面即使發(fā)現(xiàn)了鋼吊車梁上產(chǎn)生的疲勞裂紋，因生產(chǎn)工藝要求條件的限制，立即停產(chǎn)會帶來較大的經(jīng)濟損失，因此研究帶裂紋鋼吊車梁結構的剩余疲勞壽命對吊車梁在使用過程中的管理和維護可起到不可估量的指導作用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，具有十分廣闊的應用前景。本文旨在對出現(xiàn)裂紋的鋼吊車梁剩余疲勞壽命進行計算，分析研究不同應力幅值及初始裂紋尺寸條件下的剩余疲勞壽命。
1  鋼結構疲勞裂紋計算分析基本理論
    斷裂力學分析方法基于疲勞斷裂機理，認為材料有缺陷，破壞是疲勞裂紋發(fā)展的結果，影響疲勞的主要因素是材料的品質(zhì)、力學特征參數(shù)及環(huán)境條件等。通常用線彈性斷裂力學方法，以應力強度因子為主要特征參數(shù)來描述疲勞裂紋擴展速率da/dN，疲勞計算的Paris公式在工程上得到廣泛的應用。斷裂力學分析方法明確了疲勞破壞的物理概念，可以描述裂紋發(fā)展的過程，結果較為準確。由于復雜的結構應力強度因子計算困難，目前工程上采用半工程半理論方法進行計算。結構損傷后出現(xiàn)初始裂紋擴展至臨界裂紋尺寸的裂紋擴展壽命一般通過裂