南京长江二桥南汉桥索梁锚固结构疲劳试验研究

南京长江二桥南汊桥的斜拉索与钢箱梁的锚固采用了锚箱式索梁锚固结构，其受力复杂，特别在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。介绍了该索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验，在理论分析和试验研究结果的基础上，分析了该索梁锚固结构在循环荷载作用下的疲劳性能，得出一些有益的结论。     

钢箱梁斜拉桥索梁锚固区的抗疲劳性能试验研究

广东湛江海湾大桥采用锚拉板式索梁锚固结构,锚拉板式锚固结构存在严重应力集中,特别是在运营活载作用下的抗疲劳性能值得关注。介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验进行介绍,结合理论分析和疲劳试验结果,研究循环荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构的抗疲劳性能,对锚拉板式索梁锚固结构耐久性做出了评价。     

上海长江大桥索梁锚固区疲劳试验研究

上海长江大桥索梁连接形式采用钢锚箱式锚固结构,钢锚箱式锚固结构板件数量多、构造复杂、应力集中严重,特别是在运营活载作用下的抗疲劳性能值得关注。通过有限元方法计算得到了能够代表锚固区受力情况足尺试验模型,并对疲劳试验方法进行了介绍。根据大桥交通状况与设计流量,参照国外规范和研究成果,由疲劳损伤累积理论,确定试验疲劳荷载取值,计算表明在公轨共用斜拉桥中轨道交通引起的疲劳荷载占主要部分。结合理论分析和疲劳试验结果,研究循环荷载作用下钢锚箱式索梁锚固结构的抗疲劳性能,分析表明上海长江大桥索梁锚固结构具有足够的安全储备。     

钢箱梁斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构的试验研究

斜拉桥的索梁锚固结构受力集中、构造复杂。介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,通过对广东湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构进行足尺模型静力试验,得到静力荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构各测点应力。结合有限元分析和模型试验结果,分析了锚固结构的应力分布及传力机理,锚拉板式索梁锚固结构的设计方案及制造工艺得到了验证。根据Von.Mises强度理论,对锚固结构的承载能力做出了评价,得出一些有益的结论。     

斜拉桥锚箱结构空间有限元分析

西南交通大学结构试验中心对南京长江二桥南汊斜拉桥的锚箱式索梁锚固结构进行了静力试验研究。文中运用空间有限元板壳单元对该试验模型进行了分析计算，分析了其应力应变的分布情况，并将计算结果与模型试验结果相互比较验证，得到了结论，为今后实际桥梁的设计与施工提供了可靠的依据。     

大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构型式的比较

介绍了大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构的 4 种常见连接型式:锚箱式连接、耳板式连接、锚管式连接与锚拉板连接。结合具体工程实例,对上述 4 种索梁锚固结构进行了静载试验和理论分析,详细比较了 4 种锚固结构的传力机理、应力分布、应力集中现象,以及改善应力分布、减小应力集中现象的一些措施,得到一些有益的结论,供桥梁设计者参考。     

高速铁路大跨钢桁梁斜拉桥梁端锚固结构疲劳性能研究

南京至安庆高速铁路线上主跨580m的安庆长江大桥的梁端锚固结构采用一种新的双拉板栓焊式锚箱结构。论文对铁路钢桁梁斜拉桥几种典型梁端锚固结构的结构特点及传力机理进行比较分析。为评估高速行车条件下双拉板栓焊式梁端锚固结构的抗疲劳性能,对其进行疲劳试验研究。选取斜拉索活载索力幅值最大的梁端锚固结构为研究对象,利用ANSYS建立锚固结构有限元模型,分析得到主要焊缝应力分布。根据列车的运营情况,考虑4线列车通过桥梁时的相遇概论,运用Miner疲劳损伤累积原则,得到梁端锚固结构的疲劳内力幅。采用1:2缩尺模型,完成梁端锚固结构模型疲劳试验。疲劳试验结果表明,安庆长江大桥所采用的双拉板栓焊式锚箱结构在其设计寿命期内不会发生疲劳开裂,疲劳性能满足设计要求。     

FRP加固RC连续梁桥抗震性能试验研究

以某钢筋混凝土连续梁桥作为研究对象,对其桥墩进行了塑性铰区的FRP抗震加固,采用混合试验技术研究了该桥梁结构的抗震性能。将连续梁桥结构承担主要地震作用的固定墩作为试验单元,进行真实的物理试验;将桥梁结构其余部分作为计算单元通过有限元软件OpenSees进行模拟,通过OpenFresco混合试验平台集成协调,完成了该连续梁桥的抗震混合试验。最后将试验结果与OpenSees有限元分析结果进行了对比。研究结果表明,FRP抗震加固能够有效改善桥梁的抗震性能;试验结果与有限元分析结果吻合较好。     

基于地震作用下连续钢桁梁桥动力响应分析

研究了某铁路连续钢桁梁桥在7级近源地震作用下桥梁跨中节点的动力响应,经有限元模拟计算,验证了该桥具有良好的抗震性能,以保证该连续钢桁架桥结构安全。     

斜拉桥塔体锚固区应力分析

现代斜拉桥的桥塔往往采用混凝土结构，这使得斜拉索在塔体的锚固构造处理变得十分关键，本文以实际工程为背景，运用现代有限元方法，对塔体斜拉索锚固区进行了空间应力分析，探讨了在强大斜拉索力作用下锚固区的受力特点，分析数据为塔体锚固的构造设计提供了重要的参考依据，与光弹试验比较表明，计算结果和试验结果吻合。     

调质42CrMo钢的弯曲微动疲劳实验研究

针对循环软化材料调质42CrMo钢进行了常规弯曲疲劳实验和弯曲微动疲劳实验,分析了常规弯曲疲劳和弯曲微动疲劳之间的差异,并讨论了循环弯曲载荷对疲劳寿命的影响。通过分析不同弯曲载荷下弯曲微动疲劳试样断口的形貌和不同循环次数下微动损伤的情况,揭示调质42CrMo钢弯曲微动疲劳过程中的损伤特性。研究结果表明:同一循环载荷作用下,弯曲微动疲劳的寿命明显低于常规弯曲疲劳的寿命;随着循环弯曲载荷的增大,弯曲微动疲劳的寿命降低更明显;微动引起的局部接触疲劳和局部塑形变形促进了弯曲微动疲劳裂纹的萌生和进一步扩展。     

模拟不中断交通状况下粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁试验研究

为了调查动荷载作用下碳纤维布与钢筋混凝土梁的粘贴性能及加固效果,进行了5根模拟交通荷载(等幅正弦波形动荷载)作用下粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁和1根保持荷载下粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁以及2根对比梁的试验研究。试验中考虑了混凝土等级、配筋率、有无锚固条、粘贴长度、荷载幅值5个变化参数。试验结果表明,在模拟交通荷载的作用下,碳纤维布加固的钢筋混凝土梁粘贴性能满足要求,粘贴效果良好。在模拟交通荷载后的静载作用下,试验梁的抗弯承载力提高较多,加固效果明显,进一步验证了粘贴效果。     

COMPRESSION FATIGUE CRACK GROWTH BEHAVIOUR OF AN ALUMINIUM ALLOY: EFFECT OF OVERLOADING

Abstract— The behaviour of fatigue cracks in an Al-alloy under cyclic compression, either with or without overloads, was studied. For constant-amplitude compressive cycling, a non-catastrophic (saturation) character of the fatigue crack behaviour was confirmed, with the final depth of a crack depending on the applied load level. Single (tensile or compressive) intermittent overloads were shown to re-activate a previously arrested crack while reversed (tensile—compressive or compressive—tensile) ones were also shown to maintain continual fatigue crack extension under otherwise fully compressive cycling.     

橡胶混凝土单轴受压疲劳性能研究

为掌握橡胶混凝土单轴受压疲劳性能,用粒径为30目的橡胶颗粒以不同掺量代砂制备橡胶混凝土,进行等幅循环荷载单轴受压疲劳试验研究。采用Miner累积损伤理论定义损伤量,并建立橡胶混凝土疲劳应变的损伤模型。使用概率统计方法对橡胶混凝土疲劳寿命的试验结果进行可靠性分析,得到等幅循环荷载作用下橡胶混凝土单轴受压疲劳寿命分布规律。结果表明:应力水平相同时,橡胶混凝土的疲劳寿命优于普通水泥混凝土,且随橡胶掺量的增加,混凝土的疲劳寿命随之提高。橡胶混凝土的疲劳应变变化符合普通混凝土疲劳应变发展的三阶段规律,橡胶混凝土疲劳寿命服从对数正态分布。采用双对数方程对橡胶混凝土的疲劳寿命进行线性回归分析,可得到P-S-N曲线及疲劳极限强度。     

Fatigue life prediction of fiber reinforced concrete under flexural load

This paper presents a semi-analytical method to predict fatigue behavior in flexure of fiber reinforced concrete (FRC) based on the equilibrium of force in the critical cracked section. The model relies on the cyclic bridging law, the so-called stress–crack width relationship under cyclic tensile load as the fundamental constitutive relationship in tension. The numerical results in terms of fatigue crack length and crack mouth opening displacement as a function of load cycles are obtained for given maximum and minimum flexure load levels. Good correlation between experiments and the model predictions is found. Furthermore, the minimum load effect on the fatigue life of beams under bending load, which has been studied experimentally in the past, is simulated and a mechanism-based explanation is provided in theory. This basic analysis leads to the conclusion that the fatigue performance in flexure of FRC materials is strongly influenced by the cyclic stress–crack width relationship within the fracture zone. The optimum fatigue behavior of FRC structures in bending can be achieved by optimising the bond properties of aggregate–matrix and fiber–matrix interfaces.     

两种工况下8种腔静脉滤器疲劳强度的对比研究

为探索腔静脉滤器疲劳失效的原因，有必要研究滤器受到周期循环变载荷作用下的疲劳强度。应用SolidWorks软件建立8种腔静脉滤器的模型，应用有限元软件ABAQUS模拟分析8种滤器在周向脉动循环载荷和径向压缩循环载荷下的疲劳强度，并实验验证其中1种滤器的安全性。在周向疲劳分析中，8种滤器所有单元的交变应变点均处于疲劳极限曲线下方，且安全系数均大于1，满足疲劳寿命要求；在径向疲劳分析中，新型滤器和TrapEase滤器的部分单元的交变应变点位于疲劳极限曲线的上方，且安全系数均小于1，其余6种滤器均满足疲劳寿命要求。可回收滤器不一定满足10年的疲劳寿命要求，可作为临时滤器使用。通过14 d、21 d和28 d的动物实验，对3头小香猪置入Aegisy滤器，综合评价了滤器的安全性，该结果为腔静脉滤器的设计研发和临床应用提供良好的参考依据。     

Effect of cyclic hardening on fatigue performance of slide burnished components made of low‐alloy medium carbon steel

The slide burnishing process causes cyclic loading of the surface being treated, which provokes cyclic hardening. Using a forced‐controlled indentation test, the sixth “loading‐unloading” cycle was stabilised. The effect of the number of passes and the cyclic loading coefficient (CLC) on the fatigue performance of slide burnished specimens was investigated. Rotating bending fatigue tests were conducted using nine groups of hourglass shaped specimens, which were slide burnished through a different number of passes and CLC values. A stabilised cycle of the surface layer achieved with six passes, lead to largest fatigue limit, whereas the CLC exerted negligible influence on the fatigue performance. The observed phenomenon was explained through different residual stress relaxation rates, due to the rotating bending load, as well as with the obtained surface layer microstructure. The residual stress relaxation was investigated through rotating bending fatigue tests, using cylindrical fatigue specimens, followed by X‐ray stress analysis.     

循环荷载作用下粉砂岩疲劳流变损伤模型研究

针对现有流变模型难以有效描述循环荷载作用下岩石变形及疲劳损伤演化特征等问题,开展了粉砂岩循环加卸载试验,分析了不同上限荷载下岩石的流变规律与疲劳特性。基于Kachanov蠕变损伤理论建立损伤变量,引入一个带应变触发和应力阈值的黏塑性元件,与Burgers模型串联构建循环荷载作用下岩石疲劳流变损伤模型;将正弦波应力函数替换流变微分本构方程中的恒定应力,推导岩石在循环荷载下的一维、三维微分型损伤本构方程,再根据叠加原理得到模型的黏弹塑性流变损伤方程。适用性验证表明,新建模型不仅可以精确地反映循环加卸载过程中粉砂岩的衰减、稳态流变阶段,还可以有效地描述上限荷载高于疲劳强度时的加速流变阶段。通过粉砂岩疲劳损伤流变全过程定量化分析,提出加速流变阶段的临界损伤阈值和破坏失稳判据,并给出加速流变阶段的启始时间、持续时间及疲劳寿命预测方法,模型对岩体工程长期稳定性评价具有一定的理论指导意义。