钢桥结构的断裂与疲劳综述

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

清华大学土木系
钢桥结构的疲劳
破坏分析
XXX 201XXXXXX
2014-9
《钢结构断裂与疲劳》课程论文
钢桥结构的疲劳破坏分析
(XXXX,土硕X,学号:201XXXXXX)
摘要:随着钢桥设计理论和制造技术的快速发展,国内外钢桥迎来了蓬勃发展的时代。

但同时,钢桥的疲劳问题也越来越引起人们的注意。

本文从国内外研究现状、现存技术问题及研究方法等方面对钢桥疲劳问题进行综合阐述。

关键词:钢桥疲劳寿命焊接节点
1前言
在20 世纪三十年代以后,随着钢桥设计理论和制造技术的快速发展,国外公路钢桥迎来了蓬勃发展的时代。

虽然我国的公路钢桥发展起步较晚,但是从20 世纪八十年代中期以后,随着国内经济与技术水平的迅速提高,我国大跨度公路钢桥进入了建设的高峰期。

尤其进入21 世纪后,我国快速建成了一批规模进入世界前列的钢桥。

随着钢桥的建设规模记录不断被刷新,钢桥已成为大跨度桥梁的主要形式[1]。

近年来,虽然人们对疲劳断裂问题的研究已有一定的进展,工程师也采取了不少预防措施,但是陆续还是有一些钢桥发生疲劳破坏事故,这说明进行钢桥疲劳破坏分析、预测是十分必要的。

但是这项工作同时也是十分困难的。

本文就目前国内外的钢桥疲劳破坏的相关情况予以综述,让读者更加了解钢桥的疲劳破坏。

2国内外研究现状
2.1国外钢桥疲劳问题研究历程及现状
人们对疲劳问题的研究历史最早可以追溯到19世纪初[2]。

当时金属材料在交通工具和机械设备中逐渐得到广泛的应用,但其中的一些运动部件时常发生破坏。

这些破坏多发生在部件截面尺寸突变处,而且破坏时的应力远低于材料的屈服强度,这些问题引起了工程师们的关注。

1829年,德国矿业工程师W.A.J.Albert对矿山传送带链条进行了反复加载试验,这被公认为是人类最早的疲劳研究工作[3]。

1837年,他发表了第一篇关于疲劳试验结果的论文[4]。

1843年,苏格兰土木工程师W.J.M.Rankine最早研究发现了铁路机车车轴的疲劳破坏是由裂纹出现和发展造成的。

1847年,德国工程师Wöhler开始对疲劳问题进行深入系统的研究。

1850~1869年间,Wöhler利用自行设计的疲劳试验机,对机车车轴进行疲劳试验。

1871年,他发表了最终研究报告,提出了S-N曲线和疲劳极限的概念,明确应力幅是疲劳破坏的决定因素,奠定了金属疲劳研究的基础。

1874年,德国工程师H.Gerber开始对抗疲劳方法进行研究,提出了考虑平均应力影响的疲劳寿命计算方法。

20世纪初,人们开始利用显微镜来研究疲劳机理,研究循环应力产生的滑移痕迹。

1910年,美国学者O.H.Basquin提出了描述金属材料S-N曲线的经验规律,发现在很大应力幅范围内应力幅与疲劳寿命在双对数坐标系中存在线性关系。

1940年,前苏联工程师C.B.CepeHceH提出了无限疲劳寿命设计和有限疲劳寿命设计的概念。

1945年,美国飞机工程师M.A.Miner在A.Palmgren等人研究的基础上将疲劳线性累积损伤理论公式化,形成了著名的Miner线性累积损伤理论[5]。

该理论形式简单,并被许多试验数据所验证。

尽管后来该理论已经被证明并不是完全准确,但是因其能够基本满足工程需求,所以还是被写入一些疲劳规范,得到广泛应用。

从20世纪初开始,一门新兴的学科——断裂力学得到迅速发展。

由于断裂理论能够描述疲劳裂纹扩展过程,因而断裂力学方法成为研究疲劳问题的主要手段。

1920年,英国工程师A.A.Griffith提出了脆性断裂的第一个定量理论[6],该理论认为裂纹的存在与发展是导致断裂的原因。

当裂纹尺寸a超过临界裂纹尺寸ac时,脆性物体将断裂,这就是著名的Griffith判据。

该判据的提出奠定了断裂理论的基础。

1948年,美国学者G.R.Irwin对Griffith理论进行修正,引入一个裂纹能量释放率G,将G=Gc作为裂纹临界平衡状态的判据,其中Gc代表G的临界值。

Irwin判据的提出标志着线弹性断裂力学的诞生[7]。

由于G值计算并不方便,Irwin 在1957年提出了一个新的物理量——应力强度因子K,K是一个仅与裂纹尖端局部相关联的量,它的确定比G相对容易。

此后在1960年前后,Irwin用石墨做试验,测出裂纹扩展到极限时的K值,记为Kc(后来称为断裂韧性),并提出了新的断裂判据:K=Kc。

1957年,P.C.Paris发现应力强度因子K是影响疲劳裂纹扩展速率的关键参数[8]。

1963年,Paris和Erdogan将疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子幅ΔK联系起来,提出了著名的Paris公式[9],开创了基于断裂力学的疲劳研究方法。

该公式的提出使得疲劳裂纹扩展研究向前迈进了一大步,通过ΔK就可以分析任意裂纹在任意荷载下的扩展情况,可以避免进行大量的高成本疲劳试验。

由于Paris
公式形式简单,而且能够较好地描述疲劳裂纹扩展过程,因此目前被广泛地应用。

在此之后,一些学者在Paris公式的基础上提出了修正的疲劳裂纹扩展速率公式。

20世纪六十年代后,随着一些严重的钢桥疲劳破坏事故的发生,发达国家对钢桥疲劳问题的研究全面展开。

从1967年开始,美国公路界开始了一个规模较大的疲劳试验工作,除了对实桥进行观测之外,也在室内对焊接钢梁进行了许多疲劳试验。

1977年,基于大量的试验数据,美国学者J.W.Fisher编著了关于钢桥疲劳设计指导书籍,该书由钱冬生翻译为中文版《钢桥疲劳设计解说》。

书中指出,对结构疲劳性能起决定作用的应力参数是应力幅,而不是应力比。

1976年,美国的3本钢结构(钢桥)设计规范,即公路钢桥的AASHTO、铁路钢桥的AREA 和钢结构的AISC,均采用了按应力幅进行疲劳验算的新规则[10]。

1980年,在对已有疲劳试验数据进行全面分析研究后,英国发布了专门针对钢桥疲劳设计的BS5400规范第10篇。

该规范应用了当代钢桥疲劳研究的最新理论成果,在较长的一段时期内都处于领先的水平。

另外,随着结构可靠度理论的发展,疲劳问题的可靠度分析已经成为近期的研究热点,也已经取得了不少探索性的成果,不过与实际应用还有一定的距离。

尤其对于钢桥疲劳问题,现有的研究水平还未能很好地解决复杂的工程问题。

2.2国内钢桥疲劳问题研究历程及现状
我国在疲劳问题方面的研究起步较晚,钢桥疲劳设计和评估大都是借鉴英国、美国和日本等国家的成功经验,还缺乏对钢桥的疲劳问题进行系统深入的研究[11]。

1986年,钱冬生编写了国内第一本关于钢桥疲劳问题的专著《钢桥疲劳设计》[12],该书详细介绍和讨论了当时国际上关于钢桥疲劳的最新理论方法。

我国钢桥疲劳研究早期主要集中在铁路桥方面,对铁路钢桥剩余疲劳寿命评估工作始于20世纪80年代[13]。

近年来,日益严峻的公路老龄钢桥疲劳问题引起了许多学者的关注,为此提出了一些评估老龄钢桥剩余疲劳寿命的方法,为老龄钢桥的检修和加固提供指导依据。

目前,国内的一些钢结构设计规范,例如铁路行业的《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005),建筑行业的《钢结构设计规范》(GB50017-2003),均采用应力幅作为疲劳验算的参数,但这些规范与发达国家的规范相比还是比较简单[14]。

公路行业的《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)则至今没有更新,在疲劳问题方面已不能满足公路钢桥快速发展的需要。

由于我国公路钢桥在荷载形式、构造细节、材料性能等方面与国外钢桥有不少差异,直接套用国外规范是欠妥的,尚需完善针对我国公路钢桥的疲劳荷载模型、疲劳构造细节分类、疲劳寿命曲线和疲劳分析方法等重要内容。

3钢桥疲劳分析的主要方法
疲劳寿命是设计人员和工程技术人员十分关注的课题,通常疲劳分析的最终目的就是要确定结构或构件的疲劳寿命。

尽管对于该问题也做过大量的试验,也得到了不少有益的数据,然而在复杂疲劳载荷作用下的疲劳寿命计算仍是一个十分困难的问题[15]。

因为要计算疲劳寿命必须有精确的载荷谱、材料特性或构件的S-N曲线、合适的累积损伤理论、合适的裂纹扩展理论等,同时还要把一些影响疲劳寿命的主要因素考虑进去,因此对于目前国内外的疲劳寿命计算方法,准确的讲只能做到估算或者说预测[15]。

目前,疲劳寿命评估方法主要有:传统疲劳寿命评估方法、基于断裂力学的疲劳寿命评估方法和基于损伤力学的疲劳寿命评估方法。

3.1传统疲劳寿命评估方法
传统的疲劳寿命评估方法是建立在S-N曲线和Palmgren-Miner线性累积损伤准则基础上的,具体又可以分为名义应力法和局部应力应变法。

名义应力法是以名义应力为控制参数,通过疲劳试验获得名义应力的疲劳寿命曲线,即S-N曲线,通过载荷谱的分析,并按照一定的损伤累积法则来计算预测构件的疲劳寿命。

这种方法以疲劳试验为基础,具有较高的可靠度,因而在工程上得到广泛的应用,这种方法得到的疲劳寿命为总寿命[15]。

局部应力应变法结合材料的循环应力应变曲线,通过弹塑性有限元分析或其他计算方法,将构件上的名义应力谱转换成危险部位的局部应力应变谱,然后根据危险部位应力应变历程估算寿命[15]。

名义应力法适用于承受低应力、高循环的结构,局部应力应变法适用于承受高应力、低循环的结构。

由于钢桥结构一般作用应力不超过屈服点,因此通常使用名义应力法进行疲劳寿命评估。

在获得了桥梁结构的应力时间历程后,为了获得应力幅的变化情况,通常利用循环统计计数方法进行分析,可以得到不同的应力幅及相应的应力幅循环次数,即在疲劳分析中可以直接使用的应力频值谱(简称应力谱)。

通常使用的循环统计计数方法包括普通计数法、功率谱法、雨流计数法、泄水池法等。

工程上最常用的方法是由日本学者M·Matsuishi和T·Endo在1968年提出的雨流计数法[15]。

目前疲劳累积损伤理论有几十种,可分为线性累积理论、修正的线性累积损伤理论、双线性疲劳累积损伤理论、非线性疲劳累积损伤理论和概率疲劳累积损伤理论等。

其中,Plamgren-Miner线性累积损伤理论,简称Miner理论在工程上广泛应用。

另外,Mason双线性累积损伤理论、Marco-Starkey损伤曲线法、Carten-
Dolan非线性疲劳累积损伤理论等都很经典[15]。

由于大多数疲劳参数,例如S-N曲线中的材料参数C是通过常幅应力循环下的疲劳试验获得的,所以在得到桥梁构件的变幅应力幅后通常需要将其转变为等效的常幅应力幅。

通常使用的转化方法有:Miner准则、修正的Miner准则、均方根法、改进的均方根法和等效折算法等[15]。

3.2基于断裂力学的疲劳寿命评估方法
传统的疲劳寿命评估方法假定结构没有裂纹,评估的是从裂纹产生到扩展,直至结构破坏的全过程。

断裂力学方法描述的是具有初始裂纹缺陷的结构,在交变载荷的作用下裂纹扩展的过程。

断裂力学方法的优点主要在于:承认初始缺陷的存在,更符合实际情况;评估的立足点是结构的目前状况,这一点对于已服役结构的使用寿命评估意义重大。

知道了初始裂纹尺寸、临界裂纹尺寸、相应的应力强度因子表达式和材料的疲劳裂纹扩展速率表达式以后,就可以对结构的剩余疲劳寿命估算进行估算[15]。

目前工程上应用最广泛的疲劳裂纹扩展速率公式仍然是Paris公式,即da/dN=C⋅ΔKm,两个裂纹扩展参数C和m为随机变量。

在钢结构桥梁应用上,许多学者根据结构具体情况得到了相应的C和m值。

应力强度因子和断裂判据是断裂力学最关键的两个问题。

应力强度因子的计算目前主要有解析法和数值法,解析法包括权函数法、应力函数法、保角变换法、积分变换法和奇异积分方程法等;数值方法有位移相关法、虚裂纹闭合法和J积分法等。

由于有限元方法不受裂纹体几何及载荷形式的限制,对于结构或裂纹形状复杂和受复杂载荷作用的结构比较适用,因而在断裂力学中得到广泛的应用,许多学者都对此开展了研究。

由于在实际工程问题中,一般构件的受力情况是复杂的,裂纹起裂位置和裂纹扩展的方向受到应力分布的影响,裂纹尖端实际多处于复合型受力状态,为解决复合型裂纹的起裂条件和扩展方向,需要建立较准确的断裂判据。

目前理论研究方面用的较多的有最大周向应力准则(σ准则)、最大应变能释放准则(G准则)和最小应变能密度因子准则(S准则)[15]。

3.3基于损伤力学的疲劳寿命评估方法
近年来,连续介质损伤力学成为固体力学的一个新兴研究分支,在引入损伤概念后,人们用连续损伤场描述了金属材料的空位、位错与微裂纹等内部缺陷及对材料本构关系的影响,从不可逆热力学原理出发,建立了损伤力学本构关系和损伤动力学关系。

损伤力学方法认为损伤的发展是一种不可逆的能量耗散过程,一般用损伤因子D作为特征参数去描述结构的损伤,它从细观和能量的角度分析了疲劳产生
发展过程。

但是损伤力学作为一门新的学科出现的时间不久,工程界对疲劳损伤因子的定义还没有统一的认识,损伤演化模型也不完善,还没有进入工程实际应用阶段。

但由于它的“细观分析,宏观描述”的方法特点,在今后有很大的应用前景[15]。

4现代钢桥典型疲劳破坏部位
近几年我国修建了多座超大跨径的悬索桥、斜拉桥和拱桥等,在这些钢桥结构中不断出现一些新的结构型式和制造工艺。

对于那些结构复杂、构造细节分类不明确,且直接承受动力荷载的新型连接部位,其疲劳性能就需要进行深入研究,以保证结构安全[11]。

4.1斜拉桥索梁锚固区
钢箱梁斜拉桥索梁锚固区域是斜索和钢梁的传力连接构造,由于结构形式所限,该区域板件较多,构造复杂,通常要产生非常明显的应力集中,而且要直接承受因车辆荷载、风荷载等而产生的动力效应。

因此,索梁锚固区域的板件及板件间连接焊缝的疲劳性能使用现有规范通常难以进行评定,是目前焊接钢桥疲劳研究的难点和重点之一[11]。

从国内外来看,许多大跨径钢斜拉桥修建时都对该锚固区域的疲劳性能进行了研究或疲劳试验。

主跨890m的日本多多罗大桥在设计中除了对索梁锚固区进行理论分析外,还进行了1:1的模型试验,以检验结构的安全性和设计计算的可靠性;国内的南京长江二桥、广东石大桥和苏通长江大桥、安庆长江大桥以及湛江海湾大桥等都对索梁锚固区进行了专门的疲劳试验研究[11]。

从疲劳试验的结果来看,如果构造细节设计合理,在保证加工制造工艺的情况下,几种常用的索梁锚固结构疲劳性能均能够满足使用寿命的要求。

但是,目前对这种结构的试验研究还存在如下问题:(1)多为工程验证性试验,大多不能用来进行理论分析;(2)对复杂焊接结构疲劳性能的分析,还缺乏有效的分析手段;(3)锚拉板式锚固结构中,受拉剪组合应力构造细节的疲劳性能,需要进行深入的定性分析等[11]。

为保证这种结构的疲劳性能,设计时需要注意以下问题:(1)几何形状变化引起的应力集中;(2)必须制定合理的焊接制造工艺,特别是操作空间受限时应更加注意控制焊接质量;(3)强制约束和面外变形等引起的次应力。

4.2正交异性钢桥面板
正交异性钢桥面板以其独特的优点,已成为世界上大、中跨径现代钢桥通常采用的桥面结构形式。

但是,正交异性钢桥面板疲劳开裂的事例已在许多国家的钢桥中出现。

关于钢桥面板出现疲劳开裂,最早报道的是英国Seven桥,1966年
建成通车后,分别于1971年和1977年发现了3种焊接细节的疲劳裂纹:(1)纵肋与横梁角焊缝连接处;(2)梯形纵肋下缘与浮运隔板焊接处;(3)纵肋腹板与盖板连接角焊缝。

德国的Haseltal和Sinntal桥投入使用后不久,钢桥面板也都发现了疲劳裂纹。

此外,日本、美国、荷兰、法国等也都发现了钢桥面板疲劳开裂事例。

钢桥面板在我国使用的时间虽然不长,但是已经在某个桥中发现了钢桥面板的疲劳开裂。

这些实例表明,对钢桥面板疲劳性能进行系统研究是非常必要的[11]。

正交异性钢桥面板疲劳问题比较突出,主要有以下几个方面:(1)钢桥面板直接承受车辆轮荷载的反复作用;(2)各部位应力影响线长度较短,一辆车经过可能会产生多个应力循环;(3)钢桥面板应力状况比较复杂,并且交叉部位应力集中严重;(4)U肋与横隔板角焊缝以及许多现场拼接接头的焊接质量不易保证;(5)关于钢桥面板构造细节的疲劳强度数据较少,各国规范对此还没有明确规定。

自20世纪70年代起,欧洲、日本、美国等先后对钢桥面板进行了大量的疲劳试验研究,特别是日本对多座钢桥面板进行了现场应力测试和疲劳寿命评估,并在设计规范中明确要求对钢桥面板进行疲劳设计[11]。

通过大量疲劳开裂实例和试验研究,钢桥面板疲劳性能有如下几个方面需要注意:(1)纵肋与盖板的焊接(焊接方式、未焊透状况、纵肋腹板的加工方式等);(2)纵肋与横梁的连接(该部位应力状况复杂,尤其是横梁腹板,本身处于二向应力状态,孔和焊缝端部又产生应力集中,还要受到纵肋挠曲变形引起的面外弯曲应力等);(3)纵肋现场拼接(特别是全焊连接的疲劳性能取决于焊接技术、焊接质量以及焊接顺序等,日本的本四联络桥、我国南京长江二桥等均对此进行过专项研究);(4)横梁腹板与盖板的焊接等[11]。

4.3钢桁桥中横梁与弦杆的连接
钢桁桥中横梁与弦杆的连接方式,从早期的铆接发展到如今的栓接或焊接,由于受载方式及面外变形等因素使该处的疲劳性能一直受到关注,并且众多疲劳开裂的实例也给予了证明。

早期美国多座以铆接连接的桥梁在该处出现疲劳开裂,近期我国一座大型钢桥中在该处也出现了普遍性的疲劳裂纹。

目前,我国钢梁正处在以栓接为主向以焊接为主发展的重要技术过渡时期,特别是近几年来,为了减轻结构自重,简便现场拼装作业,缩短工期,充分利用工厂制造质量可靠、精度高的优点,钢桁梁中纷纷采用了焊接整体节点。

因此,针对横梁与弦杆焊接处的疲劳性能进行研究也是非常必要的[11]。

对于采用焊接整体节点的大跨径钢桁梁,与焊接整体节点密切相关的焊接材料、焊接工艺、各种焊接接头、交叉焊缝以及杆件节点外拼接接头等细节的疲劳强度可能控制结构设计,应引起设计和管理人员的关注与重视。

我国的孙口黄河大桥、芜湖长江大桥、重庆菜园坝长江大桥以及正在建设的武汉天兴洲长江大桥
等,均对焊接整体节点的疲劳性能进行了专门的试验研究[11]。

4.4管结构焊接节点
无论是100多年前就已经出现的空心管桁架桥,还是近些年来在我国得到大量兴建的钢管混凝土拱桥,其中存在的空管-空管、空管-钢管混凝土连接接头的承载力和疲劳性能备受关注[11]。

现代管结构多采用主支管直接相贯焊接的节点构造型式。

就空心管结构而言,由于支管的轴向刚度远远大于主管的径向刚度,支主管的相贯线成为整个结构的薄弱环节。

该处不仅会出现很高的应力集中,而且又存在有焊接缺陷和焊接残余拉应力。

多种不利因素相叠加,使管节点对交变荷载的抵抗能力较低,疲劳裂纹往往起源于高应力区的初始缺陷处,常常在热点应力附近由表面裂纹扩展并穿透管壁,逐步扩展而使节点破坏,导致整个结构承载力的丧失[11]。

30余年来,国际焊接学会(IIW)、美国焊接学会(AWS)以及欧洲钢结构协会(ECCS),都对管结构及其连接进行了大量的试验研究工作,形成了一系列配套完整的规范;日本的“钢管构造设计施工指针”、“钢构造物设计指针”、“道路桥示方书”和“铁道构造物设计标准”等均对管结构的疲劳验算进行了明确规定。

近些年来,我国在海洋平台中对空管-空管连接接头进行了大量有效的试验研究,这些都对桥梁管结构的设计有极大的参考价值。

但由于国内桥梁设计规范对管结构的疲劳验算尚无规定,因此对管节点的疲劳问题,应该引起桥梁设计者的注意[11]。

4.5拱桥短吊杆
2001年我国宜宾小南门金沙江大桥连续桥面两端的短吊杆先后断裂,局部桥面坠落江中,事后调查分析认为是由腐蚀疲劳所致。

原因是由于短吊杆离伸缩缝的距离太近,当桥面在断缝处发生反复的纵向位移时,短吊杆反复发生剪切变形,产生较大的应力幅值,同时由于吊杆封闭设计不合理,造成雨水常年积于其中,加上大气的腐蚀性介质,促使腐蚀疲劳破坏的发生[11]。

拱桥中的短吊杆受力非常复杂。

由于短吊杆线刚度较长吊杆大,因此要承担更大的活载及制动力;同时由于在温度、制动力等水平荷载作用下,反复发生顺桥向的水平位移,上下两个锚点偏离铅垂线,形成很大的折角,锚点附近索段反复弯曲,容易发生疲劳破坏。

此外,锚头附近吊杆护套损坏、钢丝锈蚀等不利因素也应予以考虑[11]。

此外,大量的研究表明,短吊杆比长吊杆的固有频率高。

在同样荷载作用下,短吊杆比长吊杆受动荷载冲击影响要大得多,有时甚至是2倍以上,这会导致构件应力幅增大,对疲劳性能产生不利影响。

5防止钢桥型疲劳破坏的方法
如何提高钢桥的抗疲劳性能,保证钢桥长期安全使用是摆在桥梁工作者面前的重要研究课题。

国内外众多学者,通过理论分析、试验研究和现场调研,已经对多种疲劳性能较差的构造细节提出了很好的改进方法,对有效防止钢桥构件的疲劳破坏收到了很好的效果。

对焊接钢桥而言,良好的构造细节和有效的焊接后处理措施将提高接头疲劳寿命,是抵抗结构疲劳破坏的重要手段。

在设计中,一般应遵循以下原则[11]。

(1)拉应力是应力腐蚀发生的主要条件之一,控制和降低重要构造细节的拉应力是防止疲劳破坏的最有效措施。

(2)构件间的连接尽量避免刚度突然变化,以减少由几何形状所产生的应力集中。

(3)避免高装配应力和残余应力,减少冷加工,严格控制受拉构件的冷弯、冷剪工艺。

(4)优先采用对接焊缝,尽可能不用角焊缝。

承受反复应力的焊缝宜采用连续焊缝。

使焊缝(焊趾、焊根和焊缝端部)位于低应力区,使缺口效应尽量分散。

(5)尽可能不采用偏心连接,避免不必要的附加应力。

(6)对部分构造细节,经焊后处理可大幅度提高名义应力,必要时可以采用。

(7)在特别危险部位以螺栓接头、锻造连接件或铸造件替代焊接接头。

(8)注意结构构造细节设计,尽量避免连接件间存在缝隙,消除易于造成水和污物聚集的死角,以避免腐蚀和应力腐蚀[11]。

6结语
认识现代钢桥存在的疲劳问题,分析影响钢桥疲劳的各种因素,掌握防止钢桥疲劳破坏的方法,不仅可以有效地防止钢桥疲劳破坏事故的发生,而且对提高我国现代钢桥的设计和制造水平也具有非常重要的意义。

但是,与目前国际的研究水平相比,我国在钢桥疲劳方面的研究还比较滞后,亟待进一步完善。

【参考文献】
[1] 郑淳. 基于断裂力学的公路钢桥疲劳寿命可靠度方法研究. 华南理工大学博士学位论文,2013;
[2] 唐继舜,钱冬生. 关于钢结构疲劳问题当代水平的简述[J].钢结构,1999,14(3): 7-11;
[3] Cazaud R. Fatigue of metals [M]. London: Chapman & Hall, 1953;
[4] Schütz W. A history of fatigue [J]. Engineering Fracture Mechanics, 1996, 54(2):。

相关文档
最新文档