斷裂力學在鋼橋的疲勞和斷裂中的應用

1、1斷裂力學在鋼橋的疲勞和斷裂中的應用摘要：隨著經濟的發(fā)展和交通量的增大，我國交通線上存在了大量老齡鋼橋，這些老齡鋼橋承受著日益繁重的交通荷載，其疲勞剩余壽命己受到橋梁管理部門的高度重視。為確保老齡鋼橋的使用安全，避免不必要的維護與更換，分析老齡鋼橋疲勞與斷裂的原因與疲勞破壞機理十分必要。利用斷裂力學對鋼橋的疲勞與斷裂進行科學的分析，進行疲勞壽命估算，在實際工程中具有重要的意義。關鍵詞:鋼橋老齡化疲勞斷裂，破壞機理，斷裂力學，研究意義。中

2、圖分類號：C913.32文獻標識碼：A文章編號：一鋼橋疲勞脆斷的形式及原因由于日益繁重的交通荷載，鋼橋構件上出現(xiàn)了大量因疲勞和脆斷而引起的局部破壞。一般都是在快速解理斷裂之前疲勞裂紋即已擴展到表面，很少例外。常常有幾種不同類型的裂紋出現(xiàn)在鋼橋結構的不同細節(jié)上。1、出于小間隙處的面外變形引起的疲勞裂紋大多數出現(xiàn)在主梁腹板部分。當該變形引起的開裂出現(xiàn)在橋梁上時，在修復之前會有大量裂紋形成。由該變形引起的小間隙處的循環(huán)應力振3產生此種疲勞裂紋

3、的主要原因是由于在最初設計時沒有預計到他們會有這樣低的疲勞抗力。二斷裂力學的研究對象及方法斷裂力學是研究含裂紋物體的強度和裂紋擴展規(guī)律的科學。固體力學的一個分支，又稱裂紋力學。它萌芽于20世紀20年代，其后，國際上發(fā)生了一系列重大的低應力脆斷災難性事故，促進這方面的研究，并于50年代開始形成斷裂力學。根據所研究的裂紋尖端附近材料塑性區(qū)的大小，可分為線彈性斷裂力學和彈塑性斷裂力學。線彈性斷裂力學應用線彈性理論研究物體裂紋擴展規(guī)律和斷裂準則

4、。線彈性斷裂力學可用來解決脆性材料的平面應變斷裂問題，適用于大型構件（如發(fā)電機轉子、較大的接頭、車軸等）和脆性材料的斷裂分析。實際上，裂紋尖端附近總是存在塑性區(qū)，若塑性區(qū)很?。ㄈ邕h小于裂紋長度），則可采用線彈性斷裂力學方法進行分析。彈塑性斷裂力學應用彈性力學、塑性力學研究物體裂紋擴展規(guī)律和斷裂準則，適用于裂紋體內裂紋尖端附近有較大范圍塑性區(qū)的情況。通常對薄板平面應力斷裂問題的研究，也要采用彈塑性斷裂力學。彈塑性斷裂力學在焊接結構的缺陷評