和振峰, 周建庭*, 马 虎, 邹 杨, 张向和

(1. 重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室, 重庆 400074； 2. 重庆市市政设施管理局, 重庆 400015)

随着交通行业的快速发展,日益增长的交通量给钢结构桥梁带了严重的疲劳问题。焊缝结构作为钢结构桥梁建造过程中一种重要的结构形式,因其在焊接过程中不均匀热应力造成的焊接残余应力等的影响而成为最容易发生疲劳破坏的部位。由于焊缝结构的疲劳破坏对整个结构的危害大并且在前期不容易检测出来,因此进行焊缝的无损检测对于提高结构的安全性以及耐久性有着重要的意义。

焊缝结构的疲劳破坏是一个缓慢变化的过程,主要分为三个阶段:疲劳裂纹的萌生、疲劳裂纹的扩展以及断裂。传统的无损检测方法包括红外热成像法[1]、磁粉检测法[2]、非线性超声检测法[3]等对于最终形成宏观疲劳裂纹有着很好的检测效果,但是对于疲劳裂纹萌生初期的检测存在着局限性。相反,金属磁记忆检测技术可以有效解决这个问题。1997年俄罗斯学者Dubov[4]在国际焊接学术会议上首次提出的金属磁记忆检测技术,一经提出便成为国内外学者研究的热点。目前,基于金属磁记忆的疲劳损伤以及焊缝损伤检测已经取得一些成果。Hu等[5]针对35CrMo钢板进行四点弯曲疲劳试验,研究表明构件表面磁信号可以较好地反映疲劳变化过程,提取的磁信号特征值可以评估构件的剩余疲劳寿命。胡志斌等[6]针对石油钻柱进行疲劳试验,通过提取磁信号特征参量,实现了钻柱的疲劳早期监测。……