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钢便桥的使用寿命的计算方法

发布时间:2014.04.02     浏览次数:     资讯来源:zjmllq.com

    欧洲许多建于50~60年代高速公路网扩建时的焊接钢便桥,在今天大轴重大流量交通荷载作用下,许多部位出现疲劳裂纹。钢便桥出现以来,就得到了很好的发展。从材料方面看,先是铸铁,再是锻铜。作为连接手段,首先是销接、铆接,再是20世纪的焊接和栓接。许多在这各个时期建造的钢便桥至今仍在运营,有些可能已达到了寿命枯竭的地步。在对铁路桁架桥的调查中,已发现受拉斜腹杆中有微小裂纹。面对这样一大批老钢便桥,剩余寿命问题日益突出,即在什么样的检测条件下能够连续保持老桥使用多久,它在经济上具有重要意义。尽管许多国家规范规定了对疲劳的验算,但是对剩余寿命的计算还存在不足之处,甚至还需研究一套全新的计算方法。

  计算钢边桥部件寿命出了试验方法以外,今天已有三种较成熟的方法:断裂力学法、局部应力应变法和名义应力法。局部应力应变法计算寿命直到技术起裂,名义应力法计算寿命直到断裂,对表面裂纹约为 0.5mm深。寿命的剩余部分,即从起裂至最终断裂,可由断裂力学方法计算:

  TR=TL-TA

  其中TL--构件至断裂时的寿命;

  TA--构件至起裂时的寿命。

  对光滑试件TR仅占5%~10%。但对切口试件,或是真实构件,TR的份额很高,有时甚至占全部寿命。

  断裂力学方法

  对于剩余寿命的计算可以假定只有裂纹增长部分,裂纹尖端的受力起主控作用。为了计算裂纹增长,可采用Paris方程,即已知应力强度因子幅ΔK和裂纹增长曲线就可以求出裂纹扩展速度da/dN。

L名义应力法

  名义应力法计算寿命是建立在损伤积累理论之上,其受力与抗力是通过名义应力来描述的。描述细节抗力的韦勒曲线是由疲劳试验得出的,在预测应力谱基础之上,就可以计算桥梁剩余寿命。

  

 

 

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