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随机轮载下钢桥面顶板与纵肋焊缝疲劳裂纹扩展特性研究
被引量：
6
1
作者
鲁乃唯
刘静
+1 位作者
王凯
王鸿浩
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期193-201,共9页
车辆轮迹横向分布是钢桥面板焊缝处产生随机应力谱的一项关键因素,加之焊接缺陷形态的随机性,诱发钢桥面板疲劳裂纹随机扩展行为。为了研究钢桥面顶板焊缝处疲劳裂纹的随机扩展特性,基于断裂力学理论与扩展有限元方法分析了轮迹横向分...
车辆轮迹横向分布是钢桥面板焊缝处产生随机应力谱的一项关键因素,加之焊接缺陷形态的随机性,诱发钢桥面板疲劳裂纹随机扩展行为。为了研究钢桥面顶板焊缝处疲劳裂纹的随机扩展特性,基于断裂力学理论与扩展有限元方法分析了轮迹横向分布对钢桥面板顶板焊根和焊趾等效应力强度因子的影响规律,揭示了轮迹横向分布离散度、初始裂纹深度和初始裂纹形态比对焊缝处疲劳裂纹随机扩展路径分布的影响规律。结果表明:轮载中心处于U肋正上方中心和焊缝中心位置分别为顶板焊趾和焊根的最不利横向加载工况;车辆轮迹横向分布对顶板焊根和顶板焊趾疲劳裂纹前缘应力强度因子影响差异显著,顶板焊根最大等效应力强度因子为85.99 MPa·mm^(1/2),比顶板焊趾增加了6.72%;轮迹横向分布离散度和初始裂纹深度与钢桥面板焊缝处疲劳裂纹随机扩展路径分布离散程度成正相关,初始裂纹形态比与其成负相关;焊缝细节初始裂纹深度越大,车辆荷载对其横向影响范围越大;焊缝细节初始裂纹形态比越大,车辆荷载对其横向影响范围变化不明显。
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关键词
桥梁工程
钢桥面板
扩展有限元
随机扩展路径
轮迹横向分布
应力强度因子
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职称材料
题名
随机轮载下钢桥面顶板与纵肋焊缝疲劳裂纹扩展特性研究
被引量：
6
1
作者
鲁乃唯
刘静
王凯
王鸿浩
机构
长沙理工大学土木
工程
学院
长沙理工大学桥梁
工程
安全控制技术与装备
湖南省
工程
技术研究
中心
湖南省建设工程质量检测中心有限责任公司
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期193-201,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB260090)
国家自然科学基金项目(51908068,52178108)
+2 种基金
湖南省自然科学基金项目(2021JJ30720)
湖南省青年科技人才项目(2022RC1181)
长沙理工大学桥梁工程领域开放基金资助项目(18KC01)。
文摘
车辆轮迹横向分布是钢桥面板焊缝处产生随机应力谱的一项关键因素,加之焊接缺陷形态的随机性,诱发钢桥面板疲劳裂纹随机扩展行为。为了研究钢桥面顶板焊缝处疲劳裂纹的随机扩展特性,基于断裂力学理论与扩展有限元方法分析了轮迹横向分布对钢桥面板顶板焊根和焊趾等效应力强度因子的影响规律,揭示了轮迹横向分布离散度、初始裂纹深度和初始裂纹形态比对焊缝处疲劳裂纹随机扩展路径分布的影响规律。结果表明:轮载中心处于U肋正上方中心和焊缝中心位置分别为顶板焊趾和焊根的最不利横向加载工况;车辆轮迹横向分布对顶板焊根和顶板焊趾疲劳裂纹前缘应力强度因子影响差异显著,顶板焊根最大等效应力强度因子为85.99 MPa·mm^(1/2),比顶板焊趾增加了6.72%;轮迹横向分布离散度和初始裂纹深度与钢桥面板焊缝处疲劳裂纹随机扩展路径分布离散程度成正相关,初始裂纹形态比与其成负相关;焊缝细节初始裂纹深度越大,车辆荷载对其横向影响范围越大;焊缝细节初始裂纹形态比越大,车辆荷载对其横向影响范围变化不明显。
关键词
桥梁工程
钢桥面板
扩展有限元
随机扩展路径
轮迹横向分布
应力强度因子
Keywords
bridge engineering
steel bridge deck
extended finite element
random propagation path
lateral distribution of wheel tracks
stress intensity factor
分类号
U441.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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作者
出处
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被引量
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1
随机轮载下钢桥面顶板与纵肋焊缝疲劳裂纹扩展特性研究
鲁乃唯
刘静
王凯
王鸿浩
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
6
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