基于连续损伤力学的钢桥腐蚀疲劳寿命预测方法及铁路钢桁架桥实测验证

《Scientific Reports》：Fatigue and corrosion fatigue life prediction of a railway steel truss bridge based on field measurements

　　

摘要

本研究提出了一种通过整合连续损伤力学来预测钢桥腐蚀疲劳寿命的新方法。该方法考虑了腐蚀环境与循环载荷的耦合效应。此外，它还纳入了早期损伤对后续损伤演化的影响。研究利用某座特定铁路钢桁架桥的现场实测数据，探讨了腐蚀与疲劳的耦合效应、防腐系统的性能以及载荷序列对疲劳寿命的影响。结果表明，纳入腐蚀损伤会显著改变疲劳寿命预测，疲劳寿命与腐蚀疲劳寿命之间的差异最高可达93%。对测点1的分析显示，对于承受较低应力幅度的构件，腐蚀与高周次动态载荷的共同作用可能使这些构件成为决定结构整体疲劳寿命的关键因素。所提出的方法为腐蚀疲劳寿命预测提供了可靠的依据，并为优化维护策略提供了宝贵的见解。