基于长期监测数据的桥面板焊接细节疲劳寿命评估

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1、基于长期监测数据的桥面板焊接细节疲劳寿命评估郭彤李爱群(东南大学，江苏南京210096)摘要:基于润扬大桥结构健康监测系统,对钢桥面顶板-纵肋焊接细节附近的疲劳应变进行了长达两年的监测。采用Buttenvorth滤波以去除应变过程中的电磁干扰，然后通过简化雨流计数提取应变循环,并根据Pahlgren24iner准则和双线性概率S2VIlli线对焊接细节进行了疲劳寿命评估o通过实测的环境温度、交通流量以及车辆荷载的疲劳等效，分析了车辆荷载和坏境温度的变化对于桥而焊接细节疲劳损伤的影响。研究发现,环境温度对桥而焊接细节疲劳损伤存在看近似线性的影响。比较了润扬悬索桥与斜拉桥对应位置焊接

2、细节的疲劳损伤分析结果，发现环境温度对于疲劳损伤的影响可能普遍存在于大跨缆索支承钢桥中。根据预测的车辆荷载增长模型以及拟合得到的温度、车辆荷载与疲劳损伤的关系，对焊接细节的疲劳寿命评估结果进行了修正。矢键词：疲劳损伤；雨流计数；环境温度；交通量；桥面焊接细节中图分类号：U441文献标识码：A文章编号:10(X)2131X(2(X)9)062)0662)7Fat鱸tielffeassessnentofweldshbridgedecksushglongtermmonitoreddataGuoTongLiAiqun(SoutheastUniversity,Nanjing210096,C

3、hina)Abstract:Basedonthestructuralhealthmonit)ringsystemoftheRunyangBridge,KvoyearsofstrainmonitoringontheweIdedrib2t)UeckconnectionshasbeenmadeTheelectrornagneticinterfereneeisremovedfromthestraindatabyusingdieButteiworthfiltering,andthestraineyelesareextreetedthroughtheshiplifiedrainflowcou

4、ntingalgorithmThereafteifatiguereliabilityassessnentisconductedbyusingthePahigren24inerruleandbilinearprobabilisticS2VcurvesAccordingIotherecondedambienttemperature,trafficvolumeandthefatigueequivalenceofaxlebadings,theinfluencesofvehiclebadingsandanbienttemperatureareanalyzedItcanbefoundthat

5、theambienttemperaturehasanappioxmatelylineareffectonthefatiguedanageoftheweldsinbridgedecksBycomparisonofthefatiguedamageinwcldcdsbetveentheRunyangSuspensionBridge(BSB)andtheRunyangCablc2stayedBridge(RCB),itisobservedthattheinfluenceoftemperatureonthefatiguedanagemaywidelyexistinbng2spancable

6、2supportedsteelbridgesBasedonthepredictedtrafficmodeIandthefittedrelationshipoftemperature,trafficbadingandthtiguedamage、resultofthefatigueassesjmenlaremodifiedKeywords:fatiguedamage;rainflowcounling;ambienltanperatune;trafficflow;weldsinbridgedecksE2nail:guot)ng77@gnailcom引言钢桥构件在低于其拉伸极限强度的交变

7、车辆荷载的反复作用下，即会出现疲劳裂纹的萌生和扩展,并且往往会在没有明显征兆的情况下突然断裂，这已成为桥梁设计和建设中重点关注的问题之一⑴。由ASCE完成的一项调查显示，80%〜90%的钢桥破坏基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(50608017)、国家自然科学基金杰出青年基金项目(50725828)和863计划(2006AA04Z416)作者简介:郭彤，博士，副教授收稿日期:20082)124均与疲劳和断裂问题有关⑵，而2007年8月美国1235W密西西比河大桥的轰然倒塌