厚边U肋钢桥面顶板与纵肋焊缝疲劳裂纹扩展模式与验算曲线研究

摘要：

前期研究表明,应用厚边U肋的正交异性钢桥面能够有效改善顶板与U肋连接焊缝的疲劳性能.在此基础上,开展了2组共7个局部足尺模型疲劳试验,在获取S-N基础数据的同时,对疲劳裂纹萌生、汇聚和扩展进行监测并对裂纹断面进行详细分析.结果表明:疲劳裂纹首先在顶板与U肋焊缝长度方向以多处点裂源形式萌生,其后沿纵向和板厚方向扩展并汇聚形成微小可见裂纹;微小可见裂纹以较高速率沿纵向和板厚方向扩展,最终形成贯穿裂纹引起疲劳失效.值得注意的是,在疲劳裂纹萌生与扩展阶段,其形态逐渐由初始多处半圆状点裂源过渡为半椭圆状可见裂纹.此外,基于试验数据推导出具有95％保证率的厚边U肋钢桥面顶板与纵肋焊缝S-N验算曲线,以供工程设计使用.

关键词：正交异性钢桥面、厚边U肋、裂纹扩展、点裂源、微小可见裂纹、疲劳验算曲线

所属期刊栏目：43

分类号：U441.4(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金51778536

在线出版日期：2021-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：191-199