【摘 要】
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双面焊有望改善顶板-纵肋焊接构造细节的疲劳抗力,而初始焊接缺陷是影响该类构造细节疲劳性能的关键因素.基于断裂力学理论,采用FRANC3D-ABAQUS交互技术建立了含初始裂纹的钢桥面板多尺度有限元模型,研究顶板-纵肋连接焊缝疲劳裂纹应力强度因子.分析了焊缝熔透率、顶板厚度、初始裂纹形状比等对双面焊缝疲劳裂纹应力强度因子的影响规律.结果 表明:钢桥面板-纵肋连接焊缝细节处疲劳裂纹为Ⅰ型主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型疲劳裂纹;双面焊缝顶板焊根处疲劳裂纹应力强度因子最大值比单面焊缝小64.3％,改善了顶板-纵肋焊缝的疲
【机 构】
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中交路桥华东工程有限公司,上海201210;江西省交通运输科学研究院有限公司,南昌330200;湖南工业大学土木工程学院,湖南株洲412007
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双面焊有望改善顶板-纵肋焊接构造细节的疲劳抗力,而初始焊接缺陷是影响该类构造细节疲劳性能的关键因素.基于断裂力学理论,采用FRANC3D-ABAQUS交互技术建立了含初始裂纹的钢桥面板多尺度有限元模型,研究顶板-纵肋连接焊缝疲劳裂纹应力强度因子.分析了焊缝熔透率、顶板厚度、初始裂纹形状比等对双面焊缝疲劳裂纹应力强度因子的影响规律.结果 表明:钢桥面板-纵肋连接焊缝细节处疲劳裂纹为Ⅰ型主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型疲劳裂纹;双面焊缝顶板焊根处疲劳裂纹应力强度因子最大值比单面焊缝小64.3％,改善了顶板-纵肋焊缝的疲劳性能;焊缝熔透率对顶板-纵肋双面焊接细节疲劳裂纹应力强度因子影响较小;加厚顶板显著降低了顶板-纵肋双面焊接细节疲劳裂纹应力强度因子;随着初始裂纹形状比增大,裂纹应力强度因子减小.
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