拉压循环载荷下正交异性钢桥面板肋-面板焊缝裂纹扩展分析

来源：计算力学学报杂志2017年第6期北京时间：

作者：杜青,石广玉

单位：天津大学 力学系, 天津 300354,天津大学 力学系, 天津 300354

摘要：采用四步法计算了考虑循环载荷中压应力影响的正交异性钢桥面板的肋-面板焊缝表面裂纹扩展。第一步是基于正交异性钢桥面板的疲劳分析模型，计算肋-面板焊缝处的应力，第二步是通过肋-面板焊缝的三维局部模型，用Schwartz-Neumann交替法计算焊缝表面裂纹的应力强度因子分布，第三步是用二维断裂力学模型和增量塑性损伤模型，计算循环载荷中的压应力对裂纹扩展的影响，第四步是用第二步中的三维裂纹分析结果和第三步中的二维断裂力学模型得到的裂纹扩展公式，计算钢桥面板的肋-面板焊缝表面裂纹扩展。计算结果表明，对应于正交异性钢桥面板肋-面板焊缝处的循环应力，本文所用模型的裂纹尖端反向塑性区导致裂纹扩展率增加50%以上。研究结果为正交异性钢桥面板肋-面板焊缝裂纹的疲劳寿命分析提供了研究基础。

关键词：正交异性钢桥面板,肋-面板焊缝,疲劳裂纹扩展,拉-压循环载荷,压应力影响,裂尖反向塑性区,

基金资助：国家自然科学基金项目（NSFC-91230113）；天津市交通委员会（TJJW-2016A-06）资助项目.