重慶鵝公巖軌道大橋一根吊索叉耳螺桿出現疲勞斷裂

        1月18日，位于重慶市中心城區、橫跨長江的鵝公巖軌道大橋一根吊索叉耳螺桿發生斷裂，導致該吊索退出工作。事件發生后，重慶地鐵環線奧體中心經謝家灣至海峽路區段暫停運營。

       鵝公巖軌道大橋位于軌道交通環線海峽路站和謝家灣站之間，連接重慶市南岸區和九龍坡區，是軌道交通環線跨越長江的一座重要節點橋梁。大橋全長1650.5米，其跨度在世界軌道jiaotongzhuanyong懸索大橋中位居前列，同時也是世界上主跨跨度zuida的自錨式懸索橋。由于該橋需要進行"先斜拉、后懸索"的體系轉換施工才能最終成橋，因此施工工藝復雜、技術含量高。2019年7月，鵝公巖軌道大橋鋪軌完畢，開始進行軌道環線的試運營。

       大橋正式通車運營才兩年，就發生了吊索叉耳螺桿斷裂，這引起了橋梁工程行業的廣泛關注。重慶交通大學土木工程學院橋梁工程系主任周水興查看現場多角度照片后表示，此次吊索叉耳螺桿斷裂，跟其材料、受力有關，可能對整個橋梁的影響不大，只需換吊桿即可。

      《橋梁索體系特殊檢測及維修加固技術》一書的作者、哈爾濱工業大學橋梁與隧道工程專業林陽子博士觀察斷裂面照片后則認為可能與疲勞破壞有關。林博士認為：裂紋的jiduan在應力集中力作用下，使裂紋不斷擴大；同時裂紋兩邊的材料時而張開，時而壓緊，發生擠壓和研磨的作用，形成斷口的光滑區域。隨著裂紋的不斷擴展，有效截面面積不斷減小，當截面削弱到一定程度再也承shoubuliao應力時，構件發生突然斷裂，形成斷口的粗糙顆粒狀區域。因此在交變應力作用下構件的疲勞破壞，實質上是裂紋的產生、擴展和zuihou斷裂的全過程。

       通過觀察斷口形貌，我們可以看到有明顯的疲勞裂紋擴展區和zuihou斷裂區，屬于典型的疲勞斷裂；從照片拍攝角度看，疲勞裂紋發展的方向是橫橋向，應該是主梁和主纜的橫向相對變形造成的交變應力引起的疲勞裂紋擴展；而從連接方式看，吊桿和主纜之間的叉耳放松了兩者的縱向自由度，而橫向相當于固結，那么在列車蛇形運動產生的橫向振動或風致橫向靜動力變形下，叉耳確實會在這個方向出現較大的交變應力，而叉耳根部又是截面突變位置，幾何突變產生的應力集中又更不利于疲勞性能。

       另外，跨中吊桿長度過短，短吊桿的更大的剛度會造成活載作用下吊桿循環彎曲，在這種“內力”的反復反向作用造成疲勞損壞。短吊桿的疲勞斷裂現象以前在拱橋的短吊桿上也發生過很多次，因此在今后的橋梁設計與建設中，建議短吊桿加強抗疲勞能力設計和驗算，并通過相關疲勞試驗驗證。

      萬測作為專注材料力學性能的試驗設備研發生產商，可為短吊桿疲勞性能試驗提供斷裂力學解決方案。萬測的此方案具有預制裂紋、裂紋擴展、斷裂韌性等斷裂力學測試功能。支持通用的斷裂力學標準：ASTM E399、ASTM 1820、ISO12135、GB/T21143等。

   軟件界面

A.軟件曲線坐標可以自由設置，可實現各個數據的實時曲線、峰谷值曲線、裂紋擴展速率曲線等。

B.軟件曲線擬合功能可實現ΔK-da/dN曲線、R阻力曲線。

C.軟件可以顯示多個窗口多個曲線，曲線坐標自動調整或自定義。

參數界面

A.通過柔度法按標準(ASTM、ISO、GB等)規定預制或者擴展預設的裂紋長度。

B.支持升K或者降K法。

C.支持中途更改試驗的控制參數和試樣參數。

疲勞預制裂紋-裂紋長度趨勢圖

A.對于試樣尺寸參數有示意圖，增加對參數的理解。

B.支持預制裂紋、裂紋擴展速率、K_IC、CTOD、J_IC等測試。

C.支持CT、SEB等試樣形狀。

D.支持單試樣加卸載、多試樣測試方法。

裂紋擴展速率-ΔK-da/dN曲線界面

A.實時計算并且記錄裂紋擴展速率試驗相關數據。

B.可通過周期間隔或者裂紋長度值變化設定獲取的有效數據點。

C.支持升K或者降K法。

裂紋擴展速率-ΔK-da/dN（log）曲線界面

A.支持自動或手動獲取彈性段。

B.K_IC有效值判斷。

C.支持ASTM E399、GB/T21143、ISO12135、ISO15653。

斷裂韌性K_IC 曲線界面

A.支持自動或手動獲取彈性段。

B.有效值判斷。

C.支持ASTM E1820、ASTM E1290、GB/T21143、ISO12135、ISO15653。

D.支持δ₀、δ_0.2、δ_i、J₀、J_0.2、J_i的測量。

斷裂韌性CTOD曲線界面

斷裂韌性δ-R曲線界面

A.支持自動獲取加卸點、可設置加卸點范圍取值。

B.支持ASTM E1820、GB/T21143、ISO12135、ISO15653。

斷裂韌性單試樣加卸載曲線界面

A.支持自動或手動獲取彈性段。

B.有效值判斷。

C.支持δ₀、δ_0.2、δ_i、J₀、J_0.2、J_i的測量。

斷裂韌性J-R曲線界面

試驗結束后試樣斷口