ICS 45. 040 TB S 13 中华人民共和国铁道行业标准 TB/T 2349-2016 代替TB/T2349—1993 铁路钢桥连接疲劳试验方法 Fatigue test method for cortrecti . of railway steel bridge 慧服务平台 2016-08-16发布 2017-02-16实施 国家铁路局发布 TB/T2349—2016 目 前 言 1 范 围 2 规范性引用文件 试验要求 4 试验程序 5 试验报告 6 试验结果分析 附录A（规范性附录） 试样取样要求 行业标准信息服务平台 行业标准信息服务平台 TB/T2349-2016 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准代替TB/T2349—1993《铁路钢桥连接疲劳试验方法》，与TB/T2349—1993相比，除编辑 性修改外主要技术变化如下： -增加了疲劳试验的类别和试样数量的要求（见第3章）； 修改了疲劳试验机的相关要求（见3.4.1，1993版4.1）； 修改了加载控制要求（见3.5，1993版第5章）； 增加了静载测试的要求（见4.4）； 一增加了疲劳试验加载的要求（见4.5）； 修改了试验级止的条件（见4.6，1993版3.4）； 增加了疲劳曲线试验数据线性回归的相关系数检验表及要求（见第6章）； -增加了实体圆钢吊杆端部螺纹构造（见A.1.1），以及圆柱头焊钉受剪、圆柱头焊钉附连件和 纵向棱角焊缝4种新试样<元A.1.2)。 本标准由中国铁道科学研究院准计量开空所提出并归口。 本标准起草单位：中国铁道科学研究院铁道建研究所。 本标准主要起草人：刘晓光、张玉玲、陶晓燕、超欣欣、田越、史志强、王丽。 慧服务平台 本标准所代替标准的历次版本发布情况：TB/T23491393。 II TB/T2349—2016 铁路钢桥连接疲劳试验方法 1范围 本标准规定了铁路钢桥连接的高周疲劳试验方法的试验要求、试验程序、试验报告和试验结果 分析。 本标准适用于铁路和公铁两用钢桥结构的母材及连接接头的疲劳试验。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T16825.1--/004静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检 验与校准 GB/T25917轴向加力庐劳试验机动态力校准 TB10002.2铁路桥梁钢结梅设计规范 JJG556一2011轴向加力疲劳式验机检定规程 3试验要求 3.1类别 按试验目的高周疲劳试验可分为疲劳曲线试验、检验性疲劳订.会和研究性疲劳试验。 3.2环境 一般在室温、大气环境下进行试验。当桥梁位于高寒、腐蚀等特殊环境时，应试样置于相应的模 拟环境下进行试验。 3.3试样 3.3.1试样数量 3.3.1.1进行疲劳曲线试验时，同一组试样的加工数量应使试验后得到的有效数据个数不少于8个， 有效数据个数为在预定的试验区域内破坏的试样数。 3.3.1.2进行检验性疲劳试验时，在所要求的疲劳应力幅和应力循环次数加载下，同一组试样的数量 不少于3个。 3.3.1.3进行研究性疲劳试验时，可依据具体的研究目的确定同一组试样的数量。 3.3.2试样制作 3.3.2.1试样的材质、力学性能、化学成分应与桥梁结构所用钢材一致。 3.3.2.2试样应按在实验室内再现钢桥结构疲劳破坏的原则进行取样和制作，保持与钢桥结构原型 或研究对象局部应力场（或受力状态）相同或相似。 3.3.2.3试样应采用与钢桥结构原型或研究对象相同的方法与工艺制造 3.3.2.4试样取样时应依据试验机的具体情况考虑试样的截面形状和大小。 3.3.2.5试样取样要求见附录A。 3.3.2.6试样应分组按序编号，并在十燥处要善存放。 3.4试验设备 3.4.1疲劳试验机 1 TB/T2349—2016 3.4.1.1% 疲劳试验机应在检定的范围和有效期内使用。 3.4.1.2疲劳试验机的测力范围的级别不应低于GB/T16825.1一2004中的1级。 3.4.1.3疲劳试验机动态力的重复性、示值相对误差及校准应满足GB/T25917要求。 采用JJG556一2011的同轴度检定方法，同轴度偏差5%。 3.4.1.5疲劳试验机应具备安全监控装置，循环计数器系统示值误差满足JJG556一2011的要求。 3.4.2辅助疲劳试验设施 根据试验目的和对象，可借助于加载梁或特制的加力架使试样承受预定荷载，应根据试样实际承 受荷载与试验机显示荷载之间的关系加以修正。 3.5加载条件 3.5.1加载方式 3.5.1.1疲劳试验宜选用轴向加载或弯曲加载方式，加载原则是在试验机的容许加载能力范围内，尽 可能重现钢桥结构在使用条件下的工作应力状态和疲劳断裂形式。 3.5.1.2同一组试样宜在同一台试验机上进行试验。疲劳加载控制方式宜采用荷载控制，即在试验 全过程中保持荷载为栏定值，试样因疲劳裂纹的形成和扩展使刚度发生明显变化时，应终止加载。 3.5.2.1进行疲劳曲线试验铁路桥梁连接疲劳试验宜采用常幅式正弦波加载。 3.5.2.2进行检验性疲劳试验和研究性疲劳试验时，可根据试验目的选用常幅加载或变幅加载。 3.5.3加载频率 疲劳试验加载频率应根据试样和试验机的组自动态特性选取，宜控制在f≤60Hz。 4试验程序 4.1试样检查 测量试样尺寸并进行外观检查，尺寸误差和外观应符合钢桥结构的尚适要求 4.2试验机调试 试验前应调试试验机和辅助加载设施，调试时不应超过预定的疲劳荷载。 4.3试样安装 安装试样时应将试样的加载轴线与试验机的加力轴线相重合，避免因受力偏心而引起附加应力 4.4静载测试 静载测试可在同一组试样中任选一个进行。 4.5试验加载 4.5.1非焊接连接疲劳试验应根据钢桥结构的循环应力特征及平均应力确定应力参数。 均不应小于2级，试验宜从高应力幅开始，逐级下降。 4.5.3疲劳试验宜连续进行。当试样加载过程中出现过热或其他反常现象时，应中断试验或调整后 重新安装试样，并在试验报告中注明停顿次数和停顿时间。 4.6试验终止 当试样疲劳断裂或达到预定的循环次数时，终止试验。 5试验报告 疲劳试验报告应包含： a)i 试验目的； b）试样的材质、力学性能及化学成分； 2 TB/T2349—2016 c) 试样来源、取样和加工； d) 疲劳试验设备及辅助设施； e) 加载方式、加载频率、环境和温度； 试验过程和日期； g） 加载前后的样品信息； h） 应力幅和疲劳断裂或裂纹扩展对应的应力循环次数的数据记录表； i) 试验结果及分析。 6试验结果分析 6.1疲劳曲线试验 6.1.1疲劳曲线方程 疲劳试验加载应力幅和疲劳寿命的关系通过公式(1)和公式(2)求出： (1) 式中： Aa 疲劳试验加载的应力幅，单位为兆帕（MPa)； Omax 最大应力，根据疲劳荷载采用弹性理论分析方法确定的断面名义应力，单位为兆帕（MPa）； Omin 最小应力，根据疲劳荷载采用弹性理论分析方法确定的断面名义应力，单位为兆帕（MPa）。 A"N=C +(2) 式中： N 疲劳寿命，取疲劳荷载作用下试柱至疲劳断裂时的应力循环次数，也可根据裂纹扩展长度 与应力循环次数的关系确定，单位为次； m 双对数坐标图上的直线斜率的负倒数； C 常数。 在双对数坐标图上，lg△和lgN呈线性关系，则公式（2)可表末为： IgN=A-mlg△g ·(3) A=lgC (4) 6.1.2基于最小二乘法原理的线性回归统计分析 通过试验得到的同一组试样的有效试验数据有n对（△s；和N；，i=1，2,3，，n），可用下述方法求 出公式（3)中的各项系数。 Sxx = (5) = 式中： Sxx 各个试样疲劳试验加载应力幅对数值的方差； Ao;- 各个试样疲劳试验加载应力幅（i=1，2，3，，n），单位为兆帕（MPa）； gAa- 同一组数据的lg△o：的平均值，单位为兆帕（MPa）。 Z(lgN; - IgN)2 Syy: ...(6) =1 式中： Syy- 各个试样疲劳寿命对数值的方差； N; 对应于△：的试样的疲劳寿命，单位为次； lgN 同一组数据的lgN：的平均值，单位为次。 Sxy = (lg; -lgAa)(lgN; -lgN) (7) 3