科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为了系统研究钢桥面板纵肋顶板焊缝的疲劳效应，基于断裂力学相关理论，依托有限元软件，建立了钢桥面板疲劳裂纹扩展数值模拟方法，并通过实际案例验证了方法的可行性。在此基础上，构建了包含初始裂纹体的钢桥面板RD细节单面焊、RD细节双面焊、RDF细节单面焊和RDF细节双面焊数值有限元分析模型。计算得到了不同细节I型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子的纵向历程，获得了等效应力强度因子幅值。经对比分析，确定了钢桥面板纵肋顶板焊缝不利细节，并选取RDF细节双面焊进一步探究了疲劳效应关键影响因素。结果表明：RD细节单面焊、RD细节双面焊、RDF细节单面焊和RDF细节双面焊疲劳裂纹均为I型为主导的Ⅰ-Ⅱ型复合疲劳裂纹；RDF细节单面焊和双面焊等效应力强度因子幅值分别为RD细节的1.5倍和1.2倍；与单面焊相比，RD细节和RDF细节双面焊等效应力强度因子幅值分别降低了12.0%和41.8%,双面焊疲劳性能具有明显优势；就RDF细节双面焊而言，顶板厚度由14 mm增加至18 mm时，疲劳寿命增加915.0万次，初始裂纹深度由0.2 mm增加至1.5 mm时，疲劳寿命降低300.2万次；横隔板厚度、横隔板间距和初始裂纹长度对该细节疲劳寿命影响较小，当裂纹扩展至一定深度后，裂纹形态不再受初始裂纹尺寸的影响，裂纹扁平率将趋于一致。
- 出版日期2023
- 单位土木工程学院; 西南交通大学; 广西交通设计集团有限公司
