郭春華，刁 硯

(1.紹興市曹娥江袍江大橋建設(shè)工程指揮部，浙江 紹興 312000;2.西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，四川 成都 610031)

1 研究概述

管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是一種非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，影響其疲勞強(qiáng)度的因素是多元化的，抗疲勞設(shè)計(jì)的措施也需從結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、焊接工藝以及焊后處理等多個(gè)方面進(jìn)行綜合治理。設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算具有相當(dāng)難度。除了我國(guó)現(xiàn)行的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其是疲勞驗(yàn)算尚無(wú)規(guī)定外，即使采用國(guó)外規(guī)范也難有相對(duì)應(yīng)于類(lèi)似節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)的S—N曲線，因此，需將管節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為平面節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，盡可能采用熱點(diǎn)應(yīng)力幅進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。但是如遇到一些特殊的節(jié)點(diǎn)，無(wú)論是采用參數(shù)方程或是進(jìn)行有限元局部分析求得應(yīng)力集中系數(shù)，都感到把握性不大。目前按美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程(AWSD1.1)所提供的 S—N(ET)曲線，以腹桿名義應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，再輔以驗(yàn)證性的疲勞試驗(yàn)，可能是最好的解決辦法。它既驗(yàn)證了疲勞設(shè)計(jì)，又對(duì)人們關(guān)心的結(jié)構(gòu)耐久疲勞壽命有一個(gè)定量而直觀的解釋。為了確保國(guó)內(nèi)大量在建和已建的鋼管混凝土拱橋管節(jié)點(diǎn)的使用安全和可靠，明確其應(yīng)力分布特征，充分了解管接頭幾何形狀、焊后熱處理等因素對(duì)其疲勞性能的影響，促進(jìn)我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)展和完善，非常有必要針對(duì)焊接鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)的焊接工藝及疲勞性能開(kāi)展試驗(yàn)研究。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)

2.1 空心管結(jié)構(gòu)橋梁的發(fā)展

隨著結(jié)構(gòu)輕型化的發(fā)展，空心管結(jié)構(gòu)正日益受到國(guó)內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)行業(yè)的重視，但是橋梁結(jié)構(gòu)的輕型化意味著受活載影響的疲勞問(wèn)題更加突出。盡管橋梁管結(jié)構(gòu)百年前即問(wèn)世于英國(guó)(Forth橋)，但發(fā)展速度較慢，同時(shí)結(jié)構(gòu)形式以拱式結(jié)構(gòu)居多。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，由于世界海洋工程的快速發(fā)展，空心管結(jié)構(gòu)也得到了再次發(fā)展的機(jī)會(huì)。冶金、焊接以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，備受人們關(guān)注的管結(jié)構(gòu)相貫焊接節(jié)點(diǎn)應(yīng)力分布、承載力及疲勞問(wèn)題的研究有了很大的進(jìn)展，也為空心管橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

20世紀(jì)70年代日本曾建成跨度為173 m的管結(jié)構(gòu)懸索橋(金比羅橋，采用 STK41φ406×11，φ140×6.5，φ165×6無(wú)縫鋼管，為全焊結(jié)構(gòu))。后來(lái)日本北海道分團(tuán)又建造了瀧下(Takashita)橋，該橋?yàn)?SMA490全焊正方形管(750 mm和350 mm正方形管)桁架橋。此外，美國(guó)及歐洲一些國(guó)家雖然也先后建造了一些空心管橋梁，但其結(jié)構(gòu)依然有著進(jìn)一步發(fā)展的空間。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，大跨度懸索橋在我國(guó)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。1998年開(kāi)工修建的重慶忠縣長(zhǎng)江公路大橋采用單跨560 m的大跨徑懸索橋跨越長(zhǎng)江，這是我國(guó)首座采用空間三角形焊接鋼管桁架為加勁梁的懸索橋。該橋空間焊接鋼管桁架高3.3 m，上下弦桿分別由5根和4根材質(zhì)為Q345C的φ325×12無(wú)縫鋼管組成，腹桿采用 φ152×11無(wú)縫管，橫斷面呈倒梯形狀。腹桿與弦桿節(jié)點(diǎn)處采用相貫焊接，最多有6根腹桿交匯。橫梁為焊接工字梁，開(kāi)孔穿過(guò)并焊連于上弦節(jié)點(diǎn)。三角形桁架節(jié)間長(zhǎng)4 m，吊桿按間距8 m設(shè)置。加勁梁分35個(gè)節(jié)段在工廠加工，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)14.20 m，重約400 kN。工地節(jié)段連接采用10.9級(jí)摩擦型高強(qiáng)度螺栓。

2.2 國(guó)外管節(jié)點(diǎn)的疲勞研究狀況

就空心管結(jié)構(gòu)而言，節(jié)點(diǎn)腹桿采用相貫焊接時(shí)，受弦桿變形影響，相貫線上的應(yīng)力不再是均勻分布，應(yīng)力集中問(wèn)題十分突出，焊接殘余應(yīng)力和焊接缺陷更使相貫線連接雪上加霜，疲勞強(qiáng)度常會(huì)成為設(shè)計(jì)的控制因素。近幾十年來(lái)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(IIW)，美國(guó)焊接學(xué)會(huì)(AWS)，歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)(ECCS)等紛紛對(duì)管結(jié)構(gòu)及其連接進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作，形成了一系列配套完整的規(guī)范。日本建筑學(xué)會(huì)、土木學(xué)會(huì)、道路協(xié)會(huì)和運(yùn)輸省鐵路局所編制的“鋼管構(gòu)造設(shè)計(jì)施工指針”、“鋼構(gòu)造物設(shè)計(jì)指針”、“道路橋示方書(shū)”及“鐵道構(gòu)造物等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”，均對(duì)管結(jié)構(gòu)及其疲勞驗(yàn)算有明確的規(guī)定。

對(duì)空心管結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)研究來(lái)說(shuō)，最值得一提的是1975年—1980年歐洲經(jīng)濟(jì)共同體及挪威等六國(guó)進(jìn)行了的海洋焊接鋼結(jié)構(gòu)在疲勞荷載作用下工作性能的研究計(jì)劃。這一計(jì)劃由英、法、西德、荷、意以及挪威承擔(dān)，計(jì)劃的基本目的是了解焊接管接頭的疲勞性能(不包括外荷載的研究)，研究了管接頭幾何形狀，焊后熱處理，接頭加強(qiáng)等因素對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響，做了近300只各種尺度的鋼管接頭模型試驗(yàn)。在管接頭應(yīng)力分析方面，采用了有限元法、光彈性和塑料模型法以及實(shí)際尺寸鋼模應(yīng)變測(cè)量法來(lái)研究接頭應(yīng)力分布情況。

2.3 我國(guó)管節(jié)點(diǎn)的疲勞研究狀況

近些年來(lái)，由于海上石油開(kāi)采事業(yè)快速發(fā)展的迫切需求，我國(guó)的上海交通大學(xué)、天津大學(xué)、海洋石油勘探開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)研究院、船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院和中國(guó)船舶科學(xué)研究中心等科研院所紛紛對(duì)海洋平臺(tái)管結(jié)構(gòu)的疲勞問(wèn)題進(jìn)行了研究，并做了不少有益工作。進(jìn)行了簡(jiǎn)單及加強(qiáng)T型接頭的應(yīng)力分析，研究了國(guó)外有關(guān)大量資料，編寫(xiě)了關(guān)于接頭強(qiáng)度及疲勞性能的綜合資料，對(duì)用國(guó)產(chǎn)Z向鋼制造的鋼管節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)研究。目前針對(duì)海洋平臺(tái)，中國(guó)船級(jí)社于1992年頒布了“海上固定平臺(tái)入級(jí)與建造規(guī)范”，并要求對(duì)管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的疲勞設(shè)計(jì)應(yīng)按照熱點(diǎn)應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。所有這些工作均對(duì)我國(guó)橋梁管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有極大的參考價(jià)值。

目前，國(guó)內(nèi)的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其是疲勞驗(yàn)算尚無(wú)規(guī)定。在橋梁焊接鋼管節(jié)點(diǎn)疲勞研究方面，西南交通大學(xué)近年來(lái)先后進(jìn)行了多項(xiàng)富有成效的研究:1998年承擔(dān)了我國(guó)首座采用空間三角形焊接鋼管桁架為加勁梁的忠縣長(zhǎng)江公路大橋管節(jié)點(diǎn)的疲勞試驗(yàn)研究;2000年承擔(dān)了目前我國(guó)最大跨度鐵路鋼管混凝土拱橋—北盤(pán)江鐵路大橋的焊接鋼管節(jié)點(diǎn)疲勞試驗(yàn)研究;2002年承擔(dān)了跨度居世界同類(lèi)橋型之首的巫山長(zhǎng)江大橋鋼管節(jié)點(diǎn)疲勞試驗(yàn)研究，2003年承擔(dān)了交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目“鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”的子課題“焊接鋼管節(jié)點(diǎn)的力學(xué)行為及其疲勞壽命研究”。

2.3.1 重慶忠縣長(zhǎng)江公路大橋疲勞試驗(yàn)

重慶忠縣長(zhǎng)江公路大橋焊接鋼管桁架疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)為倒三角形空間管桁架，其桿件斷面及軸線交角，節(jié)點(diǎn)內(nèi)的構(gòu)造按足尺模擬，桁高、節(jié)間長(zhǎng)度、桁寬按1∶2縮尺模擬。模型梁按簡(jiǎn)支設(shè)計(jì)。該橋設(shè)計(jì)時(shí)疲勞加載參照美國(guó)AASHTO規(guī)范，疲勞細(xì)節(jié)分類(lèi)參照美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范(ANSI/AWS D1.1-94)及歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)(ECCS)鋼結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。經(jīng)驗(yàn)算，疲勞以主腹管相貫連結(jié)焊縫處應(yīng)力幅控制設(shè)計(jì)。該結(jié)構(gòu)疲勞加載可按弦、腹管設(shè)計(jì)名義軸向應(yīng)力幅的1.1倍考慮，見(jiàn)表1。

表1 忠縣長(zhǎng)江公路大橋疲勞試件加載 MPa

疲勞試驗(yàn)采用JN-500型疲勞試驗(yàn)機(jī)加載，加載點(diǎn)位于試驗(yàn)梁跨中，下限載荷 Pmin=(20～30)kN，上限載荷 Pmax=(400～410)kN，荷載幅 ΔP=380 kN，試驗(yàn)機(jī)加載頻率 f=(4.0 ～4.5)Hz。

第一榀試驗(yàn)梁加載約160萬(wàn)次在上弦主腹管相貫線趾部的焊趾處主管熱影響區(qū)開(kāi)裂后，沿相貫線方向?qū)ΨQ(chēng)逐步擴(kuò)展到鞍部，再發(fā)展到主管，整個(gè)裂紋方向與主管正應(yīng)力方向成正交，加載至200萬(wàn)次，裂紋最大開(kāi)展長(zhǎng)度約300 mm。上弦節(jié)點(diǎn)共計(jì)3處裂紋，均為拉桿，下弦節(jié)點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)裂紋。另在上弦端節(jié)點(diǎn)橫梁腹板加勁肋處有裂紋發(fā)生。

第二榀試驗(yàn)梁基本情況與第一榀相似，加載至150萬(wàn)次在同樣位置處開(kāi)裂，加載到180萬(wàn)次時(shí)最大裂紋開(kāi)展寬度約為10 mm，試驗(yàn)終止。總計(jì)開(kāi)裂4處，3根為拉桿，1根為壓桿。

試驗(yàn)結(jié)果表明，主腹管相貫焊接處疲勞裂紋均在主管熱影響區(qū)，兩榀試驗(yàn)梁疲勞開(kāi)裂數(shù)占上弦節(jié)點(diǎn)總數(shù)的35%，占下弦節(jié)點(diǎn)總數(shù)的37.5%。

2.3.2 北盤(pán)江鐵路大橋疲勞試驗(yàn)

北盤(pán)江鐵路大橋主跨采用236 m上承式鋼管混凝土桁架拱。其節(jié)點(diǎn)疲勞設(shè)計(jì)參考美國(guó)AWS規(guī)范及歐洲ECCS-TC6進(jìn)行。該橋節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造類(lèi)型多，較典型的有鋼管混凝土與鋼管、鋼管與鋼管及鋼管混凝土與型鋼三種類(lèi)型。為驗(yàn)證設(shè)計(jì)，進(jìn)行了少量節(jié)點(diǎn)疲勞試驗(yàn)，試件設(shè)計(jì)基本上反映了上述的三種連接類(lèi)型。

按照幾何相似的要求，同時(shí)又滿(mǎn)足相連構(gòu)件之間直徑比及壁厚比不變的條件，整體模型比例尺約為1∶2，構(gòu)架分A、B兩類(lèi)，分別模擬管節(jié)點(diǎn)及管—桿節(jié)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)主體桿件填充混凝土，實(shí)現(xiàn)了鋼管混凝土—鋼管、鋼管混凝土—型鋼及空管—空管的三種連接形式。構(gòu)架采用平面結(jié)構(gòu)，所有連接構(gòu)造及工藝要求均同于實(shí)橋，控制應(yīng)力幅發(fā)生在斜桿上。

按ANSI/AWS D1.1-98:完全熔透焊縫的 T，Y或 K形節(jié)點(diǎn)，主管在每一交接點(diǎn)符合沖剪要求，應(yīng)力類(lèi)型為DT級(jí)，200萬(wàn)次的允許應(yīng)力幅為40 MPa;部分熔透焊縫的T，Y或K形節(jié)點(diǎn)，主管抗剪、沖剪不能承受全部荷載，應(yīng)力類(lèi)型為 ET級(jí)，200萬(wàn)次的允許應(yīng)力幅為20 MPa。

該橋鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的焊接坡口完全是按ANSI/AWS D1.1-98中“管材 T，Y和 K形節(jié)點(diǎn)的完全熔透(CIJ)焊縫的免除評(píng)定細(xì)節(jié)—有限厚度的標(biāo)準(zhǔn)平直狀平面形狀”對(duì)施工單位進(jìn)行要求的，對(duì)應(yīng)到上面的DT級(jí)?？紤]到相貫焊縫大多為工地焊接，且焊接工藝與美國(guó)有一定差距。設(shè)計(jì)按部分熔透焊縫的T，Y或K形節(jié)點(diǎn)，應(yīng)力類(lèi)型為ET級(jí)進(jìn)行檢算。橫聯(lián)直管最大疲勞應(yīng)力幅為9.14 MPa，橫聯(lián)直管最大疲勞應(yīng)力幅為8.94 MPa，滿(mǎn)足 ANSI/AWS D1.1-98 要求，且有 54%的富裕量，不控制設(shè)計(jì)。

2.3.3 巫山長(zhǎng)江大橋疲勞試驗(yàn)(見(jiàn)圖1)

巫山長(zhǎng)江大橋模型為DY型的三角形平面管桁架，主要針對(duì)主管不填充混凝土和填充混凝土來(lái)區(qū)分為空心管節(jié)點(diǎn)模型和鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)模型，荷載是通過(guò)肋板傳遞的，且肋板與水平支管和斜支管焊接相連，實(shí)現(xiàn)了鋼管混凝土—鋼管、空管—空管及空管—肋板三種連接形式的模擬。

圖1 巫山長(zhǎng)江大橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ?單位:mm)

疲勞試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):三組鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)試件中，一組試件(編號(hào)為 WCFJ1)在應(yīng)力幅Δσ=30 MPa，加載次數(shù)達(dá)到300萬(wàn)次時(shí)沒(méi)有破壞;另兩組試件(編號(hào)為WCFJ2和 WCFJ3)在應(yīng)力幅 Δσ=45 MPa，加載次數(shù)＜200萬(wàn)次前發(fā)現(xiàn)裂紋，裂紋均發(fā)生在肋板與支管相連處。后兩組試件實(shí)際上研究了空管—肋板連接形式在應(yīng)力幅Δσ=45 MPa的疲勞壽命。

2.3.4 交通部西部課題疲勞試驗(yàn)(見(jiàn)圖2)

西部課題疲勞試驗(yàn)研究，是對(duì)鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的疲勞行為進(jìn)行了進(jìn)一步深入研究。模型形式仍采用DY型的三角形平面管桁架，為了區(qū)分開(kāi)管—管節(jié)點(diǎn)疲勞破壞和管—板節(jié)點(diǎn)疲勞破壞，西部課題特設(shè)計(jì)了兩種模型:管—板節(jié)點(diǎn)模型和管—管節(jié)點(diǎn)模型。通過(guò)對(duì)這兩種連接形式進(jìn)行試驗(yàn)，探討了這幾種焊接接頭的疲勞強(qiáng)度及其疲勞破壞途徑和形態(tài)，并得出如下結(jié)論:①鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)的疲勞承載壽命高于空心管節(jié)點(diǎn)和板管節(jié)點(diǎn)承載壽命，其中板管節(jié)點(diǎn)又高于空心管節(jié)點(diǎn)。②局部開(kāi)坡口或填角焊縫的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)疲勞強(qiáng)度容許修正系數(shù)可取2.0。③空心管節(jié)點(diǎn)和鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)，疲勞破壞途徑和形態(tài)無(wú)變化，即裂紋起始于熱點(diǎn)(在相貫線主管側(cè)焊趾)，沿著相貫線在主管側(cè)焊趾延伸，并擴(kuò)展到主管壁上，最終使結(jié)構(gòu)喪失承載能力，其破壞呈現(xiàn)脆性斷裂形態(tài)。板管節(jié)點(diǎn)裂紋起始于管端焊趾，破壞形態(tài)也表現(xiàn)為脆性斷裂。④裂紋產(chǎn)生以后直到其擴(kuò)展很長(zhǎng)的范圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)剛度幾乎不變，但其壽命與節(jié)點(diǎn)的總壽命相比相當(dāng)短促。

圖2 西部課題疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?單位:mm)

3 近年來(lái)的研究方向

3.1 焊接工藝研究

正確的焊接工藝和焊后處理可以減少應(yīng)力集中程度，改變殘余應(yīng)力分布甚至產(chǎn)生有利的殘余應(yīng)力。因此，擬通過(guò)試驗(yàn)研究和理論計(jì)算分析，確定合理的焊接工藝和焊縫形式，提出可提高疲勞強(qiáng)度的焊后處理方式。主要包含如下幾點(diǎn):①管結(jié)構(gòu)用材的韌性指標(biāo);②焊接接頭的強(qiáng)韌比;③焊縫金屬和母材金屬的強(qiáng)韌性匹配;④焊縫形式的確定;⑤殘余應(yīng)力測(cè)試;⑥提高疲勞強(qiáng)度的有效工藝措施，如TIG熔修、砂輪打磨和錘擊法等。

3.2 鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力及疲勞性能驗(yàn)證性試驗(yàn)研究

鋼管空間桁架采用鋼管相貫焊接的連接方式，鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力和疲勞壽命以及鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的殘余應(yīng)力，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有橋梁規(guī)范中尚無(wú)相應(yīng)的設(shè)計(jì)條文。擬通過(guò)少量的驗(yàn)證性疲勞試驗(yàn)，重點(diǎn)研究鋼管相貫節(jié)點(diǎn)極限承載力，疲勞壽命的可靠性評(píng)估以及殘余應(yīng)力對(duì)極限承載力和疲勞壽命的影響。

3.3 疲勞強(qiáng)度檢算及疲勞壽命評(píng)估

對(duì)管節(jié)點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行檢算，并對(duì)其安全性及疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估。實(shí)施方案如下:①對(duì)疲勞模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析;②進(jìn)行精細(xì)三位有限元模擬計(jì)算分析;③提出可用于實(shí)際工程的管節(jié)點(diǎn)疲勞強(qiáng)度檢算及疲勞壽命評(píng)估流程。

4 疲勞模型試驗(yàn)方案的制訂原則

參照國(guó)內(nèi)外對(duì)管節(jié)點(diǎn)疲勞試驗(yàn)的研究成果，針對(duì)管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)，考慮到疲勞加載設(shè)備的能力和模型設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，采用節(jié)點(diǎn)構(gòu)造典型化處理的方法，構(gòu)造平面和空間節(jié)點(diǎn)模型。制訂試驗(yàn)方案考慮以下原則:

1)模型采用的桿件斷面必須與實(shí)橋相同，但節(jié)點(diǎn)形式可有差別，相貫焊接工藝及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)同實(shí)橋，以真實(shí)反映幾何尺寸和焊接殘余應(yīng)力的影響。

2)管結(jié)構(gòu)T，Y和K節(jié)點(diǎn)中，以T型應(yīng)力集中最嚴(yán)重，K型情況最好，模型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這一特點(diǎn)，此外，模型設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮平面和空間節(jié)點(diǎn)的對(duì)比。

3)以斜管的設(shè)計(jì)名義應(yīng)力幅為控制疲勞試驗(yàn)加載的標(biāo)準(zhǔn)，相貫線上熱點(diǎn)應(yīng)力僅作比較，不作控制。

4)以AWSD1.1中S—N曲線(ET)作為對(duì)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比判別的標(biāo)準(zhǔn)。

5)管節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命判別標(biāo)準(zhǔn)及破壞準(zhǔn)則以主管出現(xiàn)貫穿裂紋為限。

5 結(jié)論

對(duì)焊接管結(jié)構(gòu)而言，節(jié)點(diǎn)是非常關(guān)鍵的部位，也往往是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。在弦桿、腹桿、橫聯(lián)和平縱聯(lián)等桿件連接的相貫線上，受弦桿變形的影響，相貫線上的應(yīng)力不再是均勻分布，應(yīng)力集中問(wèn)題十分突出，加之焊接殘余應(yīng)力和焊接缺陷等不利因素的存在，在交變荷載作用下，很容易引起疲勞裂紋的發(fā)生和擴(kuò)展，并最終導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承載力。因此，焊接鋼管節(jié)點(diǎn)的疲勞問(wèn)題應(yīng)引起橋梁建設(shè)者和設(shè)計(jì)者的高度重視。同時(shí)，了解針對(duì)焊接鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)的焊接工藝及已開(kāi)展的疲勞性能試驗(yàn)研究，促進(jìn)我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)展和完善至關(guān)重要。

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