基于缺口应力的波形钢腹板结构疲劳分析研究

黄继荣，王明俊，杨慧，李立峰

基于缺口应力的波形钢腹板结构疲劳分析研究

黄继荣1，王明俊1，杨慧1，李立峰2

(1. 广州市中心区交通项目管理中心，广东 广州 510000；2. 湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082)

基于现行规范对波形钢腹板结构的疲劳问题没有明确的规定，为了研究这种结构的疲劳设计及评估方法，对试验模型梁进行等幅疲劳荷载试验，得到波形钢腹板梁典型疲劳细节和基础疲劳数据。应用有限元软件建模，采用子模型法计算细节处缺口应力，并采用缺口应力法对试验梁的疲劳性能进行评估。研究结果表明：缺口应力法评估波形钢腹板疲劳性能是可行的。波形钢腹板典型疲劳细节的缺口应力集中系数受腹板转角半径和波折角度影响较大，随腹板转角半径的增大而减小，随腹板波折角度的增大而增大。

桥梁工程；疲劳性能；缺口应力；波形钢腹板结构；模型试验

波形钢腹板组合梁桥充分发挥各种材料性能，其受力明确、跨越能力大[1]，目前已广泛应用。在实桥工程中，人们发现波形钢腹板梁构造细节处容易出现疲劳开裂，因此其结构构造细节处的疲劳设计与评估非常重要。Harrison[2]于1965年首次进行了波形钢腹板钢梁的疲劳试验。Korashy于1979年发现波形钢腹板钢梁斜向折板与翼缘板连接处发生了应力集中。Ibrahim等[3−6]于2006年进行了多片波形钢腹板钢梁的疲劳试验。随后，Kövesdi等[7]研究了波形钢腹板钢梁的疲劳性能，普遍认为：疲劳裂纹萌生于波折钢腹板的斜线段与翼缘钢板结合部位的焊趾处；……