20世纪60年代后,焊接技术广泛应用于钢桥等大型钢结构中。随着日益加重的交通运输,许多焊接钢桥出现了疲劳裂纹,于是对这些钢桥疲劳寿命的预测将尤为重要。对于含有缺陷或裂纹的焊接结构,主要研究裂纹扩展寿命,大多采用Paris裂纹扩展公式da/dN=C(△K)m对裂纹扩展寿命展开研究。
焊接钢构件的概率疲劳寿命曲线和概率裂纹扩展速率曲线是进行钢结构疲劳可靠性设计和服役期间剩余疲劳寿命可靠性评估所必须的。
大尺寸焊接钢梁的疲劳寿命服从对数正态分布。在裂纹扩展速率表达式中的参数m为定值时,通过裂纹扩展寿命基本公式计算得到的参数C也服从对数正态分布。应用概率断裂力学方法对焊接钢梁在给定可靠度下的疲劳寿命进行预测,得出含有缺陷或裂纹大尺寸构件的疲劳寿命主要是裂纹的扩展寿命。由于钢种对寿命的影响很小,所得结果对于我国钢桥的剩余疲劳寿命可靠性评估有重要的参照价值。