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《鋼橋貫通疲勞裂紋擴(kuò)展行為預(yù)測方法研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、橋梁建設(shè)2015年第45卷第2期(總第231期)BridgeConstruction，Vo1．45，No．2，2015(TotallyNo．231)53文章編號：1003—4722(2015)02—0053—05鋼橋貫通疲勞裂紋擴(kuò)展行為預(yù)測方法研究鞠曉臣，田越，潘永杰，趙欣欣(中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所，北京100081)摘要：為研究面外彎曲作用下的貫通疲勞裂紋擴(kuò)展行為，以某公鐵兩用鋼橋的工字形橫梁腹板為對象，運(yùn)用公路加載的方式，對橫梁腹板豎向加勁肋焊端的應(yīng)力進(jìn)行荷載試驗(yàn)，利用有限元程序ABAQUS建立橫梁腹板模型，將疲勞裂紋引入模型
2、，利用位移外推法計算裂紋前端應(yīng)力強(qiáng)度因子，結(jié)合最大能量釋放率法對疲勞裂紋的擴(kuò)展行為進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明：腹板的面外彎曲是該部位出現(xiàn)疲勞開裂的主要原因；貫穿疲勞裂紋是I型為主的混合型疲勞斷裂；等效應(yīng)力強(qiáng)度因子隨著裂紋的增長先增加后減小，裂紋的擴(kuò)展角度隨著裂紋的增長有所增加，預(yù)測角度與實(shí)際觀測到的裂紋擴(kuò)展角度近似一致。因此，利用位移外推法和最大能量釋放率法可有效預(yù)測鋼橋疲勞裂紋擴(kuò)展行為。關(guān)鍵詞：鋼橋；加勁肋；疲勞裂紋；面外彎曲；有限元法；強(qiáng)度因子；斷裂力學(xué)；最大釋放率準(zhǔn)則中圖分類號：U448．36；U441文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AStudyofPredic
3、tionMethodsforPropagationBehaviorofThroughFatigueCracksinSteelBridgeJUXiao—chen，TIANYue，PANYong-jie，ZHAOXin‘xin(RailwayEngineeringResearchInstitute，ChinaAcademyofRailwaySciences，Beijing100081，China)Abstract：Tostudythepropagationbehaviorofthethroughfatiguecracksinsteelbridg
4、eun—dertheactionofout—of—planebending，thewebsoftheI—shapecrossbeamsofarail—cure—roadsteelbridgeweretakenastheobjectsandtheloadtestsforthestressintheweldedendsoftheverticalstiffenersofthewebsweremade，usingthewayofhighwayloadapplying．Thefiniteele—mentprogramABAQUSwasusedtoes
5、tablishthemodelsforthewebs．Thefatiguecrackswereintroducedtothemodels，thestressintensityfactorsofthefrontendsofthecrackswerecalculat—edbythedisplacementextrapolationmethodandwithreferencetothemaximumenergyreleaseratemethod，thepropagationbehaviorofthecrackswaspredicted．There
6、sultsindicatethattheout-of—-planebendingofthewebsisthemajorcauseleadingtothefatiguecracksinthepartsofthewebs．ThethroughfatiguecracksarethemixedmodefatiguefracturemainlybasedonmodeIcrack．Theequivalentstressintensityfactorsincreasefirstlyandthendecreasewiththeincreaseofthecr
7、acklength．Thecrackpropagationanglesincreasetosomeextentwiththeincreaseofthecracklengthandthepredictedandactuallyobservedcrackpropagationanglesareapproximatelyi—dentica1．Insuchcase，thedisplacementextrapolationmethodandthemaximumenergyreleaseratemethodcanbeusedtoeffectivelyp
8、redictthepropagationbehaviorofthefatiguecracksinsteelbridge．收稿日期：2O14—06—3O基金項(xiàng)目：一等中國博士后科學(xué)
