钢桥面板竖向加劲肋围焊端部止裂技术有限元分析

摘要

建立竖向加劲肋围焊端部有限元模型,研究钻孔止裂、碳纤维补强以及两种止裂技术的共同作用对该细节疲劳裂纹的止裂效果。分析裂纹断面疲劳应力分布规律,考虑不同工况对止裂效果的影响,并参照实桥裂纹开裂路径建立裂纹扩展模型,分析止裂后疲劳裂纹扩展规律。研究结果表明,钻孔止裂去除了裂纹尖端的应力集中,同时在孔边创造了一个新的应力集中点,新的裂纹可能会在此处萌生;当碳纤维完全覆盖裂纹表面后,增大碳纤维横向粘贴宽度对降低应力强度因子KI的效果不明显;在裂纹开展前期,叠加使用钻孔止裂与碳纤维补强两种止裂技术可以显著降低裂纹尖端的应力集中系数,在开裂后期其降低应力集中的效果与仅采用碳纤维补强技术的效果相近。