- 陈荣海;何成凑;叶钦淋;周张杰;张铁怀;赵秋;
为了研究滨海地区钢箱梁开口肋钢桥面板的疲劳性能，采用断裂力学分析方法和有限元模拟，以开口肋正交异性钢桥面板顶板-T肋为研究对象，采用简化的腐蚀模型，联合ABAQUS和FRANC3D考察裂纹在蚀坑内萌生、跨越蚀坑边缘以及在蚀坑外扩展全过程的应力强度因子幅值分布规律，模拟了不同腐蚀状态下初始裂纹的扩展路径、形态及速率。此外，分析了腐蚀环境下不同顶板厚度以及蚀坑大小变化对顶板-T肋构造细节疲劳性能的影响。结果表明：蚀坑对裂纹尖端应力强度因子幅值的影响具有明显阶段性，在裂纹位于蚀坑内部及刚刚跨越蚀坑边缘的短暂时期，其影响最为剧烈，裂纹前缘两侧端部的应力强度因子幅值激增至原幅值的2.96倍，一旦裂纹远离蚀坑，其影响迅速减弱；腐蚀模型疲劳寿命远低于未腐蚀模型，当裂纹扩展到临界尺寸即顶板厚度一半时，50 a腐蚀模型的疲劳寿命（340.3万次）约仅为未腐蚀模型的疲劳寿命（666.0万次）的51%，腐蚀模型裂纹扩展到相同深度8 mm时的寿命（368.9万次）也明显低于未腐蚀模型的疲劳寿命，表明腐蚀显著加速了裂纹扩展速率；增加顶板厚度可极大改善疲劳性能，顶板厚度从12 mm增至20 mm时，裂纹扩展至临界尺寸的疲劳寿命大幅提升了1866.5%，裂纹扩展平均寿命提升了968.6%，这充分说明增加顶板厚度能有效降低焊接处的应力水平，是提高抗疲劳性能最有效的结构措施；腐蚀对疲劳寿命的削弱作用主要集中在腐蚀的初期阶段，腐蚀年限从0增至30 a，临界点疲劳寿命急剧下降47.1%，裂纹扩展平均寿命下降40.9%，腐蚀年限从30 a增至100 a，临界点疲劳寿命仅再下降4.0%，裂纹扩展平均寿命略有回升（增加16.5%，可能与后期蚀坑处应力集中现象减弱有关），这表明有无腐蚀对顶板-T肋疲劳构件的裂纹扩展寿命的影响较为显著，但腐蚀年限大小对裂纹扩展寿命的影响较小。
2026年04期 v.41;No.328 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张微敬;徐志勇;牛功科;董峥;
网架结构是大跨空间结构中研究最早且广泛应用的一种结构形式。然而，随着使用年限的增长，钢构件在锈蚀作用下遭受损害导致截面削弱，而钢构件截面削弱引起结构承载力、刚度下降，使结构存在安全隐患，因此对该类结构提出有效的加固措施具有重要意义。以一个57.6 m×28.8 m游泳馆锈蚀网架结构为研究对象，采用ABAQUS有限元软件，分析锈蚀对结构静力性能的影响，提出一种由钢索、节点和撑杆组成的交叉索承单元对既有网架结构进行加固的方案，并评估该方案对锈蚀网架结构性能提升的效果。研究表明：锈蚀使网架节点最大竖向位移由62 mm增加至70 mm，增加量较少，锈蚀对网架结构整体刚度影响较小；是否考虑锈蚀，网架结构的最大变形均符合相关规范要求；因锈蚀及设计荷载变化，导致应力超限杆件数量占总杆件数的14.1%；采用交叉索承单元体外预应力加固方案改善了锈蚀网架的静力性能，对于结构刚度有一定提升，结构中应力超限杆件数量减少至总杆件数的4.5%。
2026年04期 v.41;No.328 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2334K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 夏军武;于峻;何源;朱致淳;王晓明;
针对提出的新型内插件自锁式节点模块化节点，通过ABAQUS有限元软件建立了节点精细化有限元模型，模拟了节点的抗拉试验和抗弯试验，并与试验作对比，检验了模型的准确性。通过参数化分析研究了节点核心部位的卡扣厚度、卡槽侧壁厚度、卡槽上壁厚度对节点抗拉性能的影响，以及节点的加劲肋尺寸、自锁核心的内插件上部长度和内插件与柱的厚度比t对抗弯性能的影响规律。结果表明：卡扣的厚度是新型内插件自锁式节点抗拉性能的主控因素，保持内插件其他尺寸不变，增加卡扣厚度可以提高节点屈服荷载20.778%；内插件长度的增加可以有效改善模块柱子的应力集中；提高内插件与柱的厚度比t可以提升节点的抗弯性能，当柱厚度为8 mm时，t由1.0提升到1.25后，节点的屈服弯矩和极限荷载分别提升了1.10%和2.93%；加劲肋长度由100 mm增长至150 mm后，节点的初始刚度和极限荷载分别增长了14.26%和17.87%，说明增加加劲肋长度可以显著提高节点的抗弯能力。
2026年04期 v.41;No.328 19-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2157K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 贾健;
钢管高强自密实混凝土是在钢管内填入高强自密实混凝土并掺入优质膨胀剂形成的高性能组合构件，已成为大型钢管混凝土结构的发展方向。由于长期变形会加剧竖向构件的变形，随着竖向构件的变形差异和差异的逐渐累积，会引起水平构件的附加应力，甚至会导致建筑倾斜及影响正常使用功能。但针对钢管高强自密实混凝土的早龄期加载对于长期性能影响的研究十分有限。为此，进行了8组16个圆钢管高强自密实混凝土短柱长期变形的试验研究，混凝土应力水平为0.3，持荷时间为90 d。考察混凝土强度等级（C60、C80）以及加载龄期（3,7,14,32 d）对钢管高强自密实混凝土长期性能的影响。另外，进行了钢管高强自密实混凝土数值分析，基于修正后适合于添加矿物掺合料的自密实混凝土的EC2收缩徐变模型，采用逐步积分法分析粉煤灰含量、硅灰含量对钢管高强自密实混凝土长期变形的影响。试验结果表明：C60试件徐变随加载龄期的延后先增大后减小，C80试件徐变随加载龄期延后逐渐减小。参数分析结果表明：构件长期变形在单掺条件下，随着粉煤灰含量和硅灰含量增大而增大；在复掺条件下，晚龄期加载时，随着粉煤灰含量和硅灰含量增大而减小。
2026年04期 v.41;No.328 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]