[发明专利]一种确定全焊桁架桥疲劳抗力的方法

摘要

本发明属于焊接钢结构桥梁的疲劳分析领域，尤其涉及一种确定全焊桁架桥疲劳抗力的方法，首先采用理论方法确定所研究疲劳细节的疲劳曲线，再通过实验方法对疲劳曲线进行检验，并对疲劳细节处的疲劳曲线进行修正，最后整理得到疲劳细节处的疲劳抗力。通过将本检测方法与疲劳荷载作用效应分析相结合可用于全焊桁架桥的抗疲劳设计以及疲劳寿命评定。本技术方案的其优势在于：相对纯理论方法，分析结果的精度高，而相对纯试验方法则整个工作过程的投资少，是一种兼顾精确性和经济性的疲劳抗力评估方法。

主权项

一种确定全焊桁架桥疲劳抗力的方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，建立钢桁架桥梁单元模型，通过加载规范中给定的疲劳荷载确定待分析焊接接头处的内力；第二步，采用体单元建立待分析焊接疲劳接头的空间实体有限元模型，按之前梁单元模型计算得的实际受力情况对接头处进行加载；第三步，按照实际设计图纸的要求，加工一个包含待分析接头的足尺模型，接头材料、焊接方式、焊剂等应与设计完全相符；第四步，采用无损方法测定足尺模型上待分析接头焊缝的表面残余应力，同时采用无损检测方法测定足尺模型上待分析焊缝附近的施工缺陷，将以上两种检测结果考虑到有限元实体模型中去；第五步，采用第一步计算出来的内力作为荷载对足尺模型施加静载，同时测量焊缝缺陷处的应力实际应力，若检测未发现缺陷，则测量整个焊缝长度上的应力，并找出最大值，将测得的应力与实体有限元模型算得的应力进行比较，对实体有限元模型进行修正；第六步，光弹性试验测得的应力除以按材料力学算得的焊缝处应力，即为该焊接细节处的缺口应力集中系数；在实体有限元模型中沿待分析焊缝改变施工缺陷的位置，可以算得一系列的缺口应力集中系数，记其中的最大值为K。按下式计算待分析焊缝疲劳细节的疲劳曲线：NK^m△σ^m＝C；第七步，对足尺试件进行疲劳试验，得到一个(△σ，N)数据点，如果该数据点位于第六步公式曲线上方，则第六步公式即为所需的桁架桥焊缝细节疲劳抗力。如果该数据点位于第六步公式下方，则需将第六步公式在双对数坐标图上平移至数据点处，修正后的第六步公式即为所需的桁架桥焊缝细节疲劳抗力。