[科学研究]高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头疲劳性能试验研究

高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头疲劳性能试验研究

赵而年 ¹ ，孙洪斌 ² ，张  鑫 ¹ ，周  强 ³

（ 1. 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室，山东 济南 250101 ； 2. 山东铁路投资控股集团有限公司，山东 济南 250102 ； 3. 武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070 ）

摘   要：为了解高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头的疲劳特性，设计、制作 Q370qNH 高性能桥梁耐候钢对接焊缝、 T 形焊缝和十字形焊缝接头试件进行疲劳试验。分析 3 类焊缝接头试件疲劳破坏模式、疲劳寿命与疲劳强度，并将试验拟合的 S ～ N 对数曲线与现行规范结果进行对比；基于收集的 141 个疲劳试验结果，分析高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头和传统结构钢同类焊缝接头疲劳特性的差异。结果表明： 3 类耐候钢焊缝接头均发生了焊趾处的疲劳失效破坏，设计、施工时应重点关注；随着加载应力幅的增加， 3 类接头的疲劳寿命按幂指数形式逐渐降低；在与规范相同保证率条件下，计算的桥梁耐候钢对接焊缝疲劳强度分别是《钢结构设计标准》（ GB 50017 — 2017 ）的 1.30 倍、《铁路桥梁钢结构设计规范》（ TB 10091 — 2017 ）的 1.14 倍； T 形焊缝接头表现出最好的抗疲劳性能，现行规范中对其疲劳强度的评估偏于保守；十字形焊缝接头 95% 保证率 S ～ N 对数曲线和《钢结构设计标准》设计曲线吻合较好。