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钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节表面缺陷及疲劳效应研究

黄云 张清华 郭亚文 卜一之

黄云, 张清华, 郭亚文, 卜一之. 钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节表面缺陷及疲劳效应研究[J]. 工程力学, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
引用本文: 黄云, 张清华, 郭亚文, 卜一之. 钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节表面缺陷及疲劳效应研究[J]. 工程力学, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
HUANG Yun, ZHANG Qing-hua, GUO Ya-wen, BU Yi-zhi. RESEARCH ON SURFACE DEFECTS AND FATIGUE EFFECTS AT RIB-TO-CROSSBEAM WELDED JOINTS OF ORTHOTROPIC STEEL BRIDGE DECKS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
Citation: HUANG Yun, ZHANG Qing-hua, GUO Ya-wen, BU Yi-zhi. RESEARCH ON SURFACE DEFECTS AND FATIGUE EFFECTS AT RIB-TO-CROSSBEAM WELDED JOINTS OF ORTHOTROPIC STEEL BRIDGE DECKS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973

钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节表面缺陷及疲劳效应研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
基金项目: 国家自然科学基金项目(51778533; 51578455);国家科技支撑计划项目(2006BAG04B03);湖北省交通运输厅科技项目(2017-538-2-4)
详细信息
    作者简介:

    黄云(1985-),男,云南富民人,博士生,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:civilhy@163.com);郭亚文(1993-),男,河南鹿邑人,硕士生,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:yawenguoguo@163.com);卜一之(1961-),男,北京人,教授,博士,博导,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:yizhibu@163.com)

    通讯作者: 张清华(1975-),男,河南虞城人,教授,博士,博导,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:swjtuzqh@126.com).
  • 中图分类号: U443.31

RESEARCH ON SURFACE DEFECTS AND FATIGUE EFFECTS AT RIB-TO-CROSSBEAM WELDED JOINTS OF ORTHOTROPIC STEEL BRIDGE DECKS

  • 摘要: 初始焊接缺陷是影响结构件疲劳性能的关键因素之一。在断裂力学评估框架下引入特征化初始焊接缺陷,结合相互作用积分法与复合断裂准则解决由表面缺陷所导致的复合型疲劳裂纹扩展问题,在此基础上编写裂纹扩展模拟程序,建立表面焊接缺陷效应评价方法,通过分析揭示了不同形态和尺度的初始焊接缺陷对于钢桥面板纵肋与横隔板构造细节裂纹扩展关键性度量指标和疲劳寿命预测的影响。结果表明:所建立的方法可有效用于评估焊趾部位表面焊接缺陷对于疲劳性能的效应;面状缺陷对于裂纹扩展度量指标和疲劳寿命预测结果的影响更为显著,其初始缺陷深度和形态均是影响疲劳性能的关键因素,体积型缺陷对于疲劳寿命的影响主要由深度方向的缺陷尺寸决定;焊接缺陷的形态和几何参数取值应根据工程实际和规范建议值共同确定,直接简化为面状缺陷会低估结构件的疲劳寿命;考虑焊接缺陷不确定性的可靠度评估方法尚需进一步研究。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-25
  • 修回日期:  2018-07-19
  • 刊出日期:  2019-03-29

钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节表面缺陷及疲劳效应研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51778533; 51578455);国家科技支撑计划项目(2006BAG04B03);湖北省交通运输厅科技项目(2017-538-2-4)
    作者简介:

    黄云(1985-),男,云南富民人,博士生,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:civilhy@163.com);郭亚文(1993-),男,河南鹿邑人,硕士生,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:yawenguoguo@163.com);卜一之(1961-),男,北京人,教授,博士,博导,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:yizhibu@163.com)

    通讯作者: 张清华(1975-),男,河南虞城人,教授,博士,博导,主要从事高性能钢结构与钢-混组合结构桥梁研究(E-mail:swjtuzqh@126.com).
  • 中图分类号: U443.31

摘要: 初始焊接缺陷是影响结构件疲劳性能的关键因素之一。在断裂力学评估框架下引入特征化初始焊接缺陷,结合相互作用积分法与复合断裂准则解决由表面缺陷所导致的复合型疲劳裂纹扩展问题,在此基础上编写裂纹扩展模拟程序,建立表面焊接缺陷效应评价方法,通过分析揭示了不同形态和尺度的初始焊接缺陷对于钢桥面板纵肋与横隔板构造细节裂纹扩展关键性度量指标和疲劳寿命预测的影响。结果表明:所建立的方法可有效用于评估焊趾部位表面焊接缺陷对于疲劳性能的效应;面状缺陷对于裂纹扩展度量指标和疲劳寿命预测结果的影响更为显著,其初始缺陷深度和形态均是影响疲劳性能的关键因素,体积型缺陷对于疲劳寿命的影响主要由深度方向的缺陷尺寸决定;焊接缺陷的形态和几何参数取值应根据工程实际和规范建议值共同确定,直接简化为面状缺陷会低估结构件的疲劳寿命;考虑焊接缺陷不确定性的可靠度评估方法尚需进一步研究。

English Abstract

黄云, 张清华, 郭亚文, 卜一之. 钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节表面缺陷及疲劳效应研究[J]. 工程力学, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
引用本文: 黄云, 张清华, 郭亚文, 卜一之. 钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节表面缺陷及疲劳效应研究[J]. 工程力学, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
HUANG Yun, ZHANG Qing-hua, GUO Ya-wen, BU Yi-zhi. RESEARCH ON SURFACE DEFECTS AND FATIGUE EFFECTS AT RIB-TO-CROSSBEAM WELDED JOINTS OF ORTHOTROPIC STEEL BRIDGE DECKS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
Citation: HUANG Yun, ZHANG Qing-hua, GUO Ya-wen, BU Yi-zhi. RESEARCH ON SURFACE DEFECTS AND FATIGUE EFFECTS AT RIB-TO-CROSSBEAM WELDED JOINTS OF ORTHOTROPIC STEEL BRIDGE DECKS[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(3): 203-213,223. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.12.0973
参考文献 (29)

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