制作误差对纵肋与横隔板焊接细节疲劳抗力的劣化效应

• 作者: 卜一之 张清华 李俊 许华翔
• 来源期刊: 钢结构
• 关键词: 纵肋与横隔板焊接细节 制作误差 扩展有限元方法 疲劳抗力劣化效应
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 加工制作
• 页码范围: 85-89,94
• 页数: 6页
• 字数: 3568字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13206/j.gjg201902016

摘要

纵肋与横隔板焊接细节是正交异性钢桥面板中的典型疲劳易损细节.受到制作焊接技术等因素的制约,该处构造细节的制作误差难以完全规避.为探究其对关注细节疲劳抗力的劣化效应,针对模型试验中产生的制作误差,基于线弹性断裂力学的扩展有限元方法(XFEM),建立含裂纹有限元模型.通过对构造细节的第一主应力场以及断裂力学计算结果的分析对比,得到制作误差对纵肋与横隔板焊接细节疲劳抗力的劣化效应.研究结果表明:试验模型中产生了横隔板犄角切割垂直度误差(Ⅰ区)与横隔板开孔切割断面凹陷误差(Ⅱ区),其中I区制作误差的产生难以改变疲劳裂纹开裂模式;Ⅱ区制作误差削弱了横隔板开孔犄角处的纵向刚度,减轻了横隔板对围焊下方的约束;Ⅱ区制作误差一旦产生,横隔板弧形开孔处Ⅰ—Ⅲ型应力强度因子幅值均会迅速增大,随着制作误差的增加,Ⅰ—Ⅲ型应力强度因子幅值増势减缓.相对于无制作误差工况,Ⅱ区初始制作误差工况关注细节疲劳寿命减少了21.4％,试验制作误差工况关注细节疲劳寿命减少了28.5％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张清华	西南交通大学桥梁工程系	92	1288	19.0	35.0
2	卜一之	西南交通大学桥梁工程系	91	810	17.0	24.0
3	李俊	西南交通大学桥梁工程系	70	776	17.0	26.0
4	许华翔	西南交通大学桥梁工程系	4	2	1.0	1.0