正交异性钢桥面板U肋-盖板焊接节点的疲劳性能试验

摘要：

为深入研究正交异性钢桥面板U肋-盖板焊接节点的疲劳性能及其破坏机理,设计了6个足尺试件模型开展试验研究.首先进行中心加载和偏心加载两种加载工况下的静力试验,对焊缝附近区域的钢板表面应力进行实测,得到热点应力分布规律及应力集中系数;随后进行不同热点应力幅下的高周疲劳循环加载,得到相应的疲劳破坏模式、 疲劳寿命、 疲劳裂纹扩展过程及速率、 刚度退化等实测数据.结果表明:U肋-盖板焊接节点的最大热点应力位于盖板焊趾处;节点在循环荷载作用下的疲劳裂纹扩展过程大致分为裂纹萌生、 裂纹稳定扩展、 裂纹贯穿壁厚、断裂失效4个阶段,且裂纹贯穿盖板壁厚之后的剩余疲劳寿命可忽略不计;疲劳开裂初期的裂纹扩展速率较为稳定,裂纹贯穿盖板厚度之后的扩展速率明显加快;节点刚度在裂纹长度达到150 mm时开始出现下降趋势,并在裂纹贯穿盖板厚度之后发生刚度急剧退化.通过疲劳寿命数据对比,可以认为采用IIW规范的FAT100级S-N曲线对正交异性钢桥面板U肋-盖板焊接节点的疲劳寿命进行预测和评估是偏于安全的.

关键词：桥梁工程、疲劳性能、U肋-盖板节点、正交异性钢桥面板、裂纹扩展

所属期刊栏目：34

分类号：U443.32(桥涵工程)

资助基金：上海市自然科学基金项目14ZR1422800;中国铁路总公司科技研究开发计划项目2014G010-F;中央级公益性科研所基本科研业务费专项资金项目2015-9020

在线出版日期：2017-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：68-75