同济大学学报(自然科学版)

作者：吕志林，姜旭，强旭红，徐志民

单位：1.同济大学 土木工程学院， 上海 200092;2.中交公路规划设计院有限责任公司，北京 100088

关键词：桥梁工程,钢桥面板,焊喉裂纹,疲劳试验,加固,断裂力学

基金：国家自然科学基金（52278207）；上海市科技计划（21ZR1466100）；中央高校基本科研业务费专项资金（22120210574）

为了研究粘贴角形钢板对钢桥面板顶板?U肋焊喉疲劳裂纹的修复效果，首先对关注细节的疲劳破坏模式和加固后疲劳性能的提升开展试验和理论研究，然后基于Abaqus有限元软件建立线弹性断裂力学模型，结合最大周向应力准则探究不同裂纹深度和初始倾角对裂纹扩展特性的影响，并在此基础上验证了粘贴角形钢板对疲劳裂纹的加固效果。结果表明，U肋腹板面外弯曲变形是导致顶板?U肋焊喉疲劳开裂的控制因素。该裂纹属于以Ⅰ型为主导的复合型疲劳裂纹，等效应力强度因子随裂纹深度增加而增大，且当初始倾角接近45°时达到最大。所预测的裂纹扩展行为与试验观测结果近乎一致，扩展路径与顶板夹角介于30°~45°之间。对比未加固试件，加固后相应开裂部位关键测点的疲劳应力幅降低90.5%，疲劳寿命显著延长，且粘贴层完好。

来源：2024年第11期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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