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基于断裂力学的老龄钢桥剩余寿命与使用安全评估
  • ISSN号:1001-7372
  • 期刊名称:《中国公路学报》
  • 时间:0
  • 分类:U447[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西西安710064, [2]清华大学土木工程系,北京100084, [3]同济大学桥梁工程系,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50408028);清华大学-中大集团博士后科学基金项目(2004-3);长安大学科学基金项目(200418)
中文摘要:

提出了基于断裂力学评估老龄铆接钢桥剩余寿命与使用安全的基本方法。根据铆接构件的疲劳破坏特征,建立了铆接钢桥简化断裂分析模型。鉴于简化断裂分析模型的不足,建立了铆接构件断裂分析模型,该模型可合理计入铆接构造、钉载等对疲劳裂纹扩展的影响。运用板壳断裂力学有限元程序,经计算回归得到了铆接构件断裂分析模型的几何修正因子公式。按铆接构件简化断裂力学模型和构件断裂力学模型,计算了浙江路桥主要杆件的剩余寿命,结果表明:按后者计算的剩余寿命均比前者降低约35%,可见钉载、钉孔应力集中等的影响是显著的。为保证正常使用功能,简化断裂分析模型和构件断裂分析模型的超声波探测间隔分别为4、2a;若按保证主桁结构承载安全,则探测间隔已超过100a,这样的探测间隔在一般情况下已无须考虑。

英文摘要:

A fracture mechanics method to old riveted steel bridges was proposed. evaluate the remaining fat According to the fatigue gue life and service safety of failure character of riveted members, a simplified fracture mechanics model (SFMM) was developed. Since SFMM could not incorporate the influence of the riveted details and pin load upon fatigue crack growth, an alternative riveted member fracture mechanics model (RMFMM) was proposed in this paper. Furthermore, a fracture finite element program was developed to calculate the geometry function of RMFMM. With the SFMM and RMFMM, the remaining fatigue life of all the vital members in Zhejiang Road Bridge was calculated through the simulation of crack growth. The calculation results show that the fatigue life of RMFMM is shorter 35% than SFMM, which indicates that the influence of the riveted details and pin load upon fatigue life is remarkable. In order to assure the normal service safety, the ultrasonic inspection intervals of SFMM and RMFMM are 4 years and 2 years respectively. The ultrasonic limit load capacity safety, which do not inspection interval is beyond lO0 years for assuring the need to be considered in the bridge normal service life span.

同期刊论文项目
期刊论文 21 会议论文 10 获奖 8 著作 1
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期刊信息
  • 《中国公路学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国公路学会
  • 主编:马建
  • 地址:西安市南二环路中段长安大学内
  • 邮编:710064
  • 邮箱:zgglxb@qq.com
  • 电话:029-82334387
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7372
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1313/U
  • 邮发代号:52-194
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:25267