2023年7月第39卷第4期文章编号：2095-1922(2023)04-0689-10沈阳建筑大学学报（自然科学版）JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Jul.2023Vol.39,No.4doi:10.11717/j.issn:2095-1922.2023.04.13基于XFEM钢桥面板-U肋焊缝疲劳裂纹扩展规律及其影响因素分析王占飞,韩迎秋",何志成²,王（1.沈阳建筑大学交通与测绘工程学院，辽宁沈阳110168;2.珠海交通工程技术有限公司，广东珠海519060；3.中建铁路投资建设集团有限公司，北京102627)摘要目的研究正交异性钢桥面板与U肋焊缝在循环荷载作用下萌生于焊趾、焊跟处的疲劳裂纹扩展规律及影响因素。方法基于扩展有限单元法（XFEM)，利用ABAQUS有限元软件建立了3U肋正交异性板数值分析模型，通过引入初始裂纹长度、面板厚度、应力比三个变量参数，分析评价这些参数变化对焊趾、焊跟处的疲劳裂纹扩展规律及疲劳寿命影响程度。结果初始裂纹长度由0.5mm增加至1.5mm、面板厚度由14mm增加至20mm、应力比由0.1增加至0.8时，焊趾处裂纹疲劳寿命分别减少46.6%、提高797%、提高364%，焊跟处裂纹疲劳寿命分别减少51.2%、提高425%、提高351%。结论XFEM能准确预测面板与U肋焊缝疲劳细节的疲劳裂纹扩展路径及其疲劳寿命；初始裂纹长度越长、面板厚度和应力比越小，疲劳裂纹的扩展速率愈快、相应的疲劳寿命越小。关键词正交异性钢桥面板；疲劳细节；扩展有限元；疲劳裂纹扩展；疲劳寿命中图分类号TU997;U443.33王维3文献标志码AFatigueCrackPropagationandInfluencingFactorsofSteelBridgeDeckandU-ribWeldBasedonXFEMWANGZhanfei',HANYingqiu'",HEZhicheng’,WANGWei?·(1.SchoolofTransportationandGeomaticsEngineering,ShenyangJianzhuUniversity,Shenyang,China,110168;2.ZhuhaiCommunicationEngineeringTechnologyCo.Ltd.,Zhuhai,China,519060;3.ChinaStateConstructionRailwayInvestment&EngineeringGroupCo.Ltd.,Beijing,China,102627)Abstract:ThefatiguecrackpropagationandinfluencingfactorsoftheweldbetweenorthotropicsteelbridgedeckandU-ribinitiatedattheweldtoeandheelundercyclicloadisstudied.Basedontheextendedfiniteelementmethod(XFEM),thenumericalanalysismodelof3UriborthotropicplateisestablishedbyusingABAQUSfiniteelementsoftware.Byintroducingthreevariable收稿日期：2022-02-09基金项目：国家自然科学基金重点项目（51938009）作者简介：王占飞（1976一），男，教授,博士...
