钢桥面板顶板与U肋焊缝裂纹类型及扩展特征

• 作者: 傅慧 吉伯海 徐捷 袁周致远
• 来源期刊: 扬州大学学报（自然科学版）
• 关键词: 钢桥面板 顶板-U肋焊缝 裂纹类型 面外变形 裂纹萌生 扩展特征
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 66-72
• 页数: 7页
• 分类号: U448.36
• 语种: 中文
• DOI: 10.19411/j.1007-824x.2021.02.012

摘要

为研究顶板与U肋焊缝各类型疲劳裂纹萌生及扩展特征,利用ABAQUS有限元软件建立钢桥面板节段模型,根据最大主应力及其方向分布,分析了不同轮载下的裂纹萌生位置和开裂趋势.结合顶板、U肋的受力与变形特征,利用FRANC2D二维断裂分析软件建立该疲劳细节开裂模型,通过分析扩展路径和应力强度因子,明确顶板与U肋各类型裂纹的受力成因与扩展特征.研究结果表明:当轮载横向位置偏离U肋正上方时,裂纹易萌生于焊根处;而轮载作用于U肋正上方时,裂纹易萌生于焊趾处;水平裂纹易在焊根处萌生并沿焊喉方向扩展,且焊根裂纹扩展的可能性和速率远大于焊趾处,尤其当U肋变形较大时.顶板、U肋面外变形分别易导致张开型的竖向和水平向扩展裂纹.