铁路钢桥节点焊缝疲劳寿命的评估与延寿的智能控制方法

铁路钢桥是大跨度桥梁常用的一种结构型式，作为交通枢纽对铁路运营起着至关重要的作用，由于在列车行走的长期作用下，铁路钢桥节点焊缝区域累积疲劳损伤随时可能发生，并会危及到桥梁自身的安全和缩短桥梁的使用寿命。迄今为止，国内外由于累积疲劳引起的钢结构桥梁破坏和缩短其寿命的案例屡见不鲜，给社会造成了巨大的经济损失和人员伤亡，为此防止此类事故的重复发生已成为桥梁建设中的首要任务。.针对这一问题，本项目通过理论分析和试验研究对铁路钢桥焊缝区域焊接残余应力、疲劳寿命的精确评估和延缓其疲劳寿命的智能控制方法进行了系统地研究。通过本项目的研究，能够及时预测并延缓铁路钢桥焊缝区域疲劳寿命，使得构件尽可能长时间的服役和减少维护成本。由此可见，本项目的研究成功对于铁路钢桥的正常使用、特大事故的预防以及改善铁路钢桥的抗疲劳破坏能力，具有重要的社会价值和经济价值。

本项目属于土木工程学科、材料学科和计算机学科交叉的前沿研究领域。.铁路钢桥是大跨度桥梁常用的一种结构型式。由于长期承受着列车行走荷载，大跨度铁路钢结构桥梁的结点焊缝区域长期处于多轴疲劳应力状态，疲劳损伤随时会发生，疲劳损伤的累积并会危及到桥梁自身的安全和缩短桥梁的使用寿命。因此，精确评估钢桥结点焊缝区域的疲劳损伤程度，并采用一定技术手段来抑制钢桥结点的累积疲劳损伤以延长该桥的疲劳寿命十分重要。据此，本项目通过理论分析和试验研究对铁路钢桥焊缝区域焊接残余应力、疲劳寿命的精确评估和延缓其疲劳寿命的智能控制方法进行了系统地研究。.本项目创建了基于磁流变阻尼器和调谐质量阻尼器混合控制器件（MR-TMD控制系统）的大跨度铁路钢桥结点焊缝区域累积疲劳损伤的智能控制系统实现的关键技术，解决了钢桥结点累积疲劳损伤无法有效预测及抑制的难题。它包括：铁路钢桥节点焊缝区域应力分析方法与焊接残余应力的试验技术，考虑焊接残余应力下铁路钢桥疲劳寿命评估方法，铁路钢架桥节点累积疲劳损伤自诊断系统，铁路钢桥疲劳寿命智能控制方法的总体集成技术等。通过本项目的研究，能及时有效地预测并延缓铁路钢桥焊缝区域疲劳寿命，保证大桥的安全性和耐久性要求。同时此项目的部分研究成果被应用到铜九线鄱阳湖铁路钢桁架大桥。