| 基于裂纹扩展的锈蚀拉索疲劳寿命评估 |
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| 引用本文： | 王天鹏,?,张建仁,王磊,马亚飞.基于裂纹扩展的锈蚀拉索疲劳寿命评估[J].湖南大学学报(自然科学版),2023(1):90-99. |
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| 作者姓名： | 王天鹏 ? 张建仁 王磊 马亚飞 |
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| 作者单位： | （1.长沙理工大学 土木工程学院，湖南 长沙 410114；2.中南林业科技大学 土木工程学院，湖南 长沙 410004） |
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| 摘 要： | 将平行钢丝索视为一个多裂纹竞争的串-并联模型，通过点蚀不均匀系数确定锈蚀钢丝的初始裂纹尺寸. 基于疲劳裂纹扩展速率模型各参数的概率分布，采用疲劳失效全过程Monte-Carlo模拟法计算了不同断丝率下拉索的疲劳寿命，并通过试验数据对计算结果进行了验证. 结果表明：拉索断丝率随疲劳次数增加符合幂级数的增长规律，当拉索的断丝率达到10%之后，拉索的断丝率迅速增长而失去抵抗疲劳荷载的能力. 纤维束模型中串联钢丝单元划分越多，拉索的疲劳寿命越短，但这种趋势会随着钢丝单元数的增加而逐渐趋于稳定. 锈蚀拉索的疲劳寿命服从Weibull分布，点蚀效应缩短了钢丝裂纹萌生寿命，随锈蚀程度的增加，拉索疲劳寿命均值大幅下降，变异性减小，其抗疲劳性能快速劣化. 通过雨流计数法将随机荷载历程转化为疲劳荷载谱块的重复作用，基于钢丝的腐蚀发展规律计算了不同腐蚀程度拉索的疲劳寿命，建立了随机荷载作用下拉索腐蚀程度与疲劳寿命劣化之间的关系模型. 根据P-dc-N曲线可对锈蚀拉索服役期的疲劳可靠性进行评估，应用时需要准确掌握拉索钢丝的缺陷或腐蚀细节信息.
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| 关 键 词： | 桥梁工程 平行钢丝索 裂纹扩展 疲劳寿命 锈蚀 随机荷载 断裂力 |
Fatigue Life Assessment of Corroded Cables Based on Crack Propagation |
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| WANG Tianpeng,?,ZHANG Jianren,WANG Lei,MA Yafei.Fatigue Life Assessment of Corroded Cables Based on Crack Propagation[J].Journal of Hunan University(Naturnal Science),2023(1):90-99. |
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| Authors: | WANG Tianpeng ? ZHANG Jianren WANG Lei MA Yafei |
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