基于临界抗力分析指标的公路钢桥损伤等效系数标定策略研究

为了给公路钢桥损伤等效系数λ的准确编制提供理论依据,引入等效疲劳细节强度和综合疲劳抗力系数(comprehensive fatigue resistance factor, CFRF)概念,构建三段式S-N曲线条件下λ系数的精确解,提出基于临界CFRF指标的安全寿命设计极限状态分析方法;在此基础上,通过开展实际交通流模拟,分别对等效内力幅简化计算方法精度、载荷谱疲劳设计极限状态分布以及规范λ_(max)系数合理性等问题进行分析讨论。研究结果表明,载荷谱等效应力幅Δσ_(E2)的理论解对应于等效疲劳细节强度,λ系数精确解具有疲劳抗力门槛属性;在λ系数近似标定方法中,二次等效法相比于单斜率法更适用于公路钢桥载荷谱,绝大部分工况下仅略高于精确解5%;λ_(max)<λ的疲劳设计极限状态主要出现在峰均比较小的短跨径桥梁载荷谱中,但此类载荷谱的等效疲劳细节CAFL在长周期模拟中有较大概率会被极值超越,采用超限损伤极限状态作为λ系数的限值策略表现出一定的不安全性;当前规范制定的λ_(max)对于大交通流、多车道均匀作用工况标定的λ系数存在一定低估情况;考虑到实际工程中载荷谱的复杂性,不建议取用统一λ_(max)值进行安全寿命设计极限状态限定。

拉-拉变幅载荷下45钢切口件疲劳寿命的分布及其模拟

根据 45钢切口件疲劳寿命表达式中疲劳抗力系数和疲劳门槛值物理意义及概率分布 ,提出了一种新的模拟 45钢切口件变幅载荷下疲劳寿命实验及其分布的方法 ,并与拉 -拉变幅载荷下的实验结果进行了比较。结果表明 ,45钢切口件在变幅载荷下的疲劳寿命分布的模拟结果服从对数正态分布 。