邹兰林，吴耀辉，周兴林，吴 康

（武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北 武汉 430070）

1 引言

近年来，各种以钢结构为主的桥梁在我国得到大范围建设，尤其在特大型桥梁中，钢桥更是占据了主导地位，一些新的构造形式和施工技术也不断出现在钢桥中，究其原因，离不开钢结构自重轻，以及强度高等特点[1]。目前，我国钢桥的设计和制造正朝着以下几个方向发展：（1）结构的设计变得更加复杂；（2）高强度的焊接结构比低强度栓接、铆接用的更加普遍；（3）结构的构造细节和制造工艺变得更加复杂；（4）结构所承受的交变荷载增大；（5）结构设计的安全系数由于计算更加精确而降低。研究表明，这些特点会导致钢结构疲劳和开裂的概率增加[2-3]。

在多主梁的钢桥中，相邻的主梁一般采用肋板和横撑相连，从而达到桥面荷载的横向传递和分配[4]，为了避免翼板与肋板焊接在一起时发生疲劳失效，通常在肋板和翼缘之间留有一定的空隙，称为腹板间隙，如图1 所示。由于车道荷载不能均匀的分配到每一片梁上，相邻梁间会产生相对竖向位移，从而导致横撑和肋板产生转动，一般钢梁的上翼板受到混凝土面板等的约束，腹板间隙就会承担这一部分的扭曲变形，特别是在肋板与主梁的焊接处，极易出现局部的应力集中，带来裂缝源，导致主梁腹板开裂，如图2 所示。

为了研究腹板间隙处的破坏机理，文献[5-6]早在八十年代就分析了腹板间隙出平面变形的问题，并且建……