钢桥疲劳评估研究进展

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1、钢桥疲劳评估研究进展*周晖施刚王元清石永久（土木工程安全与耐久教育部熏点实验室，淸华大学土木工程系，北京100084）摘要:介绍近期国内外关于钢桥疲劳研究的新进展,主要是热点应力法、临界距离理论法、连续介质损伤力学和断裂力学法在钢桥疲劳评佔屮的应用o分析现行设计规范推荐的疲劳评估法存在的不足，提出钢桥疲劳三阶段评估法。在整体■疇鯉稠糊隠艸耕紗勵、百郦戢锚憂脖醍三廠舫稚缺键内容。三阶段疲劳评佔法具冇良好的普遍适用性，町捉高疲劳寿命评估的效率和准确性。关键词:钢桥;疲劳;整体■即陋；關飜廉』勃学DOI/：0.9-169

2、j・sn.0079963・2013・04.001RESEAR（PHROGRIESSEAINADISiUEBSSESSMENTFTEELRIDGESZh0HiuiShiangWanguQnqingBhiY0ngjuHab0«aColTEyfiSifl§DinejetribgCafl^tyjMdsurabiiyfhinaducat0nDepartmfecntEivinjginu?erng.jTisj>ghuaniversABSTRACT：ResearchrogretssefeiinheatguefIeerdgesaho

3、meandbrooadsdebiinIrdducediahiaper.Theinvestgjatonsaremanlyconcentratedondiferentapproachesappledinthjefatgueassessnyentofsteebrdgfs,suchashotspotstressmethod,thetheoryofcrtca1ditance,contnuumdamagjejmecl^anisandjfracturmecjhnjis,etc・Theshortcomingsofthefatgue

4、evaluatonmethodrecommeandedbytah巾“urrentfdqsgancodesorspecffaitonsreanalyzedndhree-stageatguessessmentrocedureira)posed.Theey1spectsfthehreetortiismnstageatguessessmentofthesteebrdgeareasfolows：thegljob^I-locaIbrdg^migdeandthebo]tt$pot(stressmetIfodi»thieelipo

5、r(yifcica1dtancc,fractureechanisadoptediheocalrefnedode.TheroposedhreeWsIbiim1theatgue1fKEYORDS：teestageatguessessmentrocedurea$aoodeneralapplcabiiy,andanimproveheefcencyndccuracyfrea110n•3q、B300]o.AASHTOuJllTBa002.212等)，rdge；fatgue：global—localode；theoryfcica

6、1dtance；fracture1。历史上曾发1概述钢桥承受着列车或汽车动荷载的交变循环应力作用，常发牛•疲劳裂纹引起的事故〔］21i生过多起因疲劳断裂而导致的大世钢桥倒塌事故，例如1967年羌国西弗吉尼亚州的PointPleasant大桥［］（如图la）,975年日本的Fujgawa大桥以及1994年韩国的Sepng姒呵&讣偶舉臓般年來，钢桥的疲g劳断裂事故也时有发生，如1995年爛硏鄂號聲机鸦甌的2星州Hoan桥11引桥2根钢梁发生全截面断裂，1根钢梁沿梁窩出现脆性裂纹，007年美国密西西比河上I一35W上承式

7、钢桁拱结合梁桥⑻因腐蚀疲劳等原因发生瞬时倒塌等。钢桥的疲劳断裂问题•讥是工程界关注的热点，1疲劳设计和疲劳寿命較测也成为钢桥设计和安全评估中的关键技术。现行的设计规范中（如Eurocode钢桥的疲劳设计和疲劳寿命评估均采川基丁•疲劳细节s-N峨搠炖船（極力，数）。基于细节s-n.ra桥构造细节疲劳试验确定的s-N义应力谱是钢桥疲劳评估最基本的两个方面。该方法依赖于钢桥的构造细节和规范中的疲劳细节分类，当实际钢桥的构造细节无法在规范中找到相应疲劳类别时，该构造细节的疲劳评估就难以实现。我国钢桥丄程实践中，当遇到特殊构

8、造细节时，往往需要通过该构造细节足尺或缩尺模型的疲劳试验来验证其抗疲劳性能，试验耗费大量的人力、物丿J和财2力。这类疲劳试验对于某特定钢桥的设计具冇一定ihistiec*饮道部科拔研究开发计划（012G011-E）资助项目:淸华大学黄廷芳信和优秀惮士生支持基金资助项目。第•作者：周晖•男，985年出工；博I:研究丫:Ema1:-zioui丨.sngi03.d