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作者：陈淑静;刘玉娟;
单位：郑州商学院建筑工程学院;
摘要：装配式桥梁U型钢板在海洋环境中的腐蚀行为与温度交变耦合下，易产生纵向裂纹并改变裂纹尖端应力分布。本文针对装配式桥梁U型钢板纵向裂纹扩展规律进行研究，通过疲劳试验机测试了不同应力比（R=0.1～0.5）、钢板厚度（5～15 mm）、低温环境（-25～-45℃）及海洋腐蚀环境等关键参数对裂纹扩展速率的影响规律。基于线弹性断裂力学理论，用Paris公式建立裂纹扩展速率与应力强度因子幅值（ΔK）的量化关系模型。结果表明：1）应力比一定时，纵向裂纹扩展速率与ΔK呈幂函数关系，da/d N随ΔK增大呈指数增长；2）钢板厚度显著影响裂纹扩展抗力，10 mm厚度试件的裂纹扩展速率最低；3）应力比增大，裂纹扩展速率增大；4）低温下试样仍保持良好的抗疲劳性能，未出现脆性断裂特征；5）海洋环境较大陆环境显著加剧裂纹扩展，主要归因于氯离子侵蚀导致的应力腐蚀协同效应。本研究为海洋环境桥梁金属构件的耐久性设计与寿命预测提供了试验依据。
关键词：装配式桥梁;;U型金属板;;纵向裂纹;;扩展速率;;应力比;;疲劳荷载
基金资助：河南省高校国家级大学生创新训练项目（202414040004）;; 2025年河南省省级科技攻关计划项目（252102241016）
