輪載模型對鋼橋疲勞損傷評估的影響分析

馬帥， 楊力

(1.河南省收費還貸高速公路管理中心，河南 鄭州 450018； 2.河南省豫晉高速公路建設有限公司，河南 三門峽 472200)

鋼橋自重輕、跨越能力強、施工速度快、造型美觀，被廣泛用于大跨結構橋梁及城市橋梁中，其應用已成為衡量一個國家橋梁設計和建造水平的標志。隨著中國鋼材產能的不斷提高和焊接技術的進步，鋼橋在中小跨徑橋梁方案里也具備較強的競爭力。然而，由于構造復雜、焊縫較多，在車輛荷載、環境腐蝕等因素影響下，鋼橋運營過程中經常出現疲勞開裂問題，其萌生具有隱蔽性、破壞具有突發性，嚴重影響結構的安全使用[1]。因此，如何解決鋼橋的疲勞安全評估問題，確保鋼橋使用安全，已成為橋梁工程界關注的技術焦點。

國內外針對鋼橋疲勞損傷評估開展了一系列的研究工作，目前鋼橋疲勞損傷評估常用的是基于疲勞累積損傷理論的評估方法，包括名義應力法、熱點應力法和缺口應力法等[2]。Imam B等[3]以鉚接鋼板梁橋為例，采用殼單元建立鋼橋的整體有限元模型，基于鉚接節點的疲勞S-N曲線對鉚接的縱橫梁連接節點進行疲勞評估，并確定疲勞最危險的節點；Zhou Y E等[4]基于公路鋼橋的應變監測試驗，對既有鋼橋的疲勞壽命進行評估，并指出基于實測應力幅值譜的鋼橋疲勞評估相對更加準確有效；Aygül M等[5]采用有限元方法對焊接鋼橋過焊孔位置處的焊接細節進行疲勞壽命評估，得出缺口應力相較于熱點應力更能代表該細節的疲勞應力狀態；……