基于損傷力學(xué)的正交異性板疲勞裂紋形成壽命研究.pdf

1、作為現(xiàn)代大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁中廣泛采用的橋面板結(jié)構(gòu)形式，正交異性鋼橋面板因構(gòu)造復(fù)雜、焊縫眾多、局部應(yīng)力集中突出以及超載等內(nèi)外因素的共同作用而導(dǎo)致其疲勞問(wèn)題頻發(fā)。論文從改進(jìn)正交異性鋼橋面板疲勞裂紋形成壽命預(yù)測(cè)方法的精度、效率以及便于工程應(yīng)用的角度出發(fā)，針對(duì)鋼橋面板橫隔板U肋焊縫部位在循環(huán)荷載下的疲勞損傷發(fā)展過(guò)程，引入基于損傷力學(xué)的疲勞裂紋形成壽命理論預(yù)測(cè)模型和損傷等效應(yīng)力概念，結(jié)合有限元數(shù)值計(jì)算方法預(yù)測(cè)該疲勞易損細(xì)節(jié)的疲勞裂紋形成壽命，并與疲

2、勞試驗(yàn)和局部應(yīng)力應(yīng)變法的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合比較。
　　論文主要完成了以下五個(gè)方面的工作:(1)依據(jù)目前常用的疲勞裂紋形成壽命預(yù)測(cè)方法的基本原理、假設(shè)與分析過(guò)程，對(duì)各種方法在適用范圍、工程應(yīng)用、試驗(yàn)依賴程度以及存在的缺陷和改進(jìn)措施等方面的異同進(jìn)行了對(duì)比分析，可為選擇適合的壽命預(yù)測(cè)方法提供參考;(2)在對(duì)國(guó)內(nèi)外正交異性鋼橋面板典型疲勞易損部位進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)足尺節(jié)段模型疲勞破壞試驗(yàn)的開展和疲勞壽命分析二階段模型的劃分依據(jù)，針對(duì)

3、最早形成疲勞裂紋的橫隔板U肋焊縫位置，運(yùn)用疲勞試驗(yàn)方法預(yù)測(cè)其疲勞裂紋形成壽命;(3)基于損傷力學(xué)引入非線性連續(xù)損傷演化模型，通過(guò)損傷等效應(yīng)力概念將三維應(yīng)力狀態(tài)下的各向同性損傷轉(zhuǎn)換為單向受力問(wèn)題，運(yùn)用有效應(yīng)力法計(jì)入損傷場(chǎng)與應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的耦合效應(yīng)，編制C語(yǔ)言相關(guān)程序?qū)崿F(xiàn)疲勞易損部位的非線性損傷累積和疲勞裂紋形成壽命預(yù)測(cè)。研究表明:該方法具有較高的疲勞壽命預(yù)測(cè)精度，且便于工程應(yīng)用;(4)采用局部應(yīng)力應(yīng)變法修正公式預(yù)測(cè)橫隔板U肋焊縫位置的疲勞裂紋