低温环境下铁路钢桥疲劳断裂性能研究

作     者：张玉玲 ZHANG Yuling

作者机构：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2008年第29卷第1期

页      面：22-25页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：铁道部科技研究开发计划项目(2001G010 2002G025) 

主　　题：铁路钢桥 断裂力学 低温 疲劳试验 疲劳设计 

摘      要：针对青藏铁路修建中遇到的钢结构抗疲劳问题,以364根试件的裂纹尖端张开位移试验(CTOD)、702根试件的夏比V型缺口冲击试验(CVN)以及24 mm钢板对接焊缝疲劳裂纹扩展速率试验的数据为依据,研究-50℃低温环境下铁路钢桥的疲劳断裂性能。采用常规疲劳试验和数据分析方法会得出低温疲劳性能好于常温疲劳性能的错误结论。断裂力学理论分析的结果表明,在相同应力条件下,低温时的疲劳容许裂纹长度(17 mm)远小于常温情况(56 mm);相同疲劳循环次数下-50℃与常温的疲劳应力幅的比值为0.88;低温下裂纹稳定扩展区和急剧扩展区的交界点前移。根据研究结果确定,-50℃低温环境下钢桥的疲劳设计可采用现有桥梁钢结构规范规定的公式,但其疲劳容许应力幅取现行规范规定的常温值的80%,同时还应满足相应的构造细节设计及制造的特殊规定。