高速铁路钢桥的低温脆性断裂评估

摘要：

基于断裂力学理论,提出采用损伤容限法的高速铁路钢桥低温脆性断裂评估方法.采用Euorocode3确定正交异性板钢桥面的有效宽度和等效疲劳应力幅,应用断裂力学的Paris公式计算疲劳裂纹扩展速率,按照同时考虑脆性断裂和塑性屈服断裂影响的R6破坏模式确定设计应力强度因子,根据裂纹的长度、冲击功和转变温度确定含裂纹钢板在不同温度下的断裂韧性,并考虑板厚对冲击功的影响,桥梁结构中焊接残余应力、列车速度、钢板弯曲成型等因素对钢桥低温脆性断裂的影响.该方法适用于无试验条件确定含裂纹钢板低温断裂韧性情况下的低温脆性断裂评估,也可用于钢桥的疲劳强度降低程度、使用寿命内检查次数和焊缝修补次数的确定.应用此方法对欧洲某高铁钢桥的钢横梁下翼缘进行—40℃条件下的低温脆性断裂评估结果表明,当列车速度大于150km.h-1且钢横梁、钢吊杆等局部构件活载应力在70MPa以上时,等效降温已经达到-5℃以上,此时必须考虑列车速度对其脆性断裂的影响,而对应变速率小于0.0025s-1的构件可以不考虑列车速度对脆性断裂的影响.

关键词：钢桥、断裂韧性、裂纹、低温脆性断裂、评估、高速铁路

所属期刊栏目：33

分类号：U448.36;U441.6(桥涵工程)

资助基金：铁道部科技研究开发计划2010G004-B

在线出版日期：2012-07-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：28-34