港珠澳大桥正交异性钢桥面板U肋对接焊缝疲劳寿命研究

来源：中国血液净化杂志2016年第12期北京时间：

作者：刘益铭, 张清华, 张鹏, 崔闯, 卜一之

单位：西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都 610031

摘要：基于线弹性断裂理论，建立了正交异性钢桥面板U肋对接焊缝的裂纹扩展数值模拟方法，通过模型试验验证了数值模拟方法的有效性和可行性；采用Monte-Carlo法对随机交通荷载进行模拟，获得了随机交通荷载作用下疲劳易损细节的应力历程和应力幅值谱。在此基础上，建立了基于概率断裂力学的U肋对接焊缝疲劳性能评价方法，以典型的正交异性钢桥面板连续梁桥——港珠澳大桥为研究对象，综合考虑了裂纹扩展模型中各参数的随机性，对U肋对接焊缝的疲劳性能展开研究。研究结果表明：所建立的裂纹扩展数值模拟方法能够较为准确地模拟裂纹扩展过程，可为该部位的疲劳寿命评估提供理论工具；U肋对接焊缝疲劳裂纹扩展呈现两阶段扩展特征；港珠澳大桥U肋对接焊缝疲劳寿命服从Weibull分布。

关键词：桥梁工程,正交异性钢桥面板,概率断裂力学,U肋对接焊缝,数值模拟,疲劳寿命预测

基金资助：“十二五”国家科技支撑计划项目（2011BAG07B03）；国家自然科学基金项目（51178394，51578455）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（2682014CX078）