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龙图腾网获悉河南交投焦郑高速公路有限公司;河南省公路工程局集团有限公司;长安大学申请的专利一种角钢焊接桁梁KT型节点剩余疲劳寿命预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119249539B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411108566.6，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种角钢焊接桁梁KT型节点剩余疲劳寿命预测方法是由刘军;刘继磊;姜磊;耿昊杨;靳瑞保;胡晶;冀金科;周合宽;刘艳雄;李卫国;贾耀飞;时祎;崔磊;元敏;郑皓天;李嘉博设计研发完成，并于2024-08-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种角钢焊接桁梁KT型节点剩余疲劳寿命预测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种角钢焊接桁梁KT型节点疲劳寿命预测方法，属于桥梁工程技术领域，本发明通过有限元建模和裂纹扩展仿真分析进行角钢焊接桁梁KT型节点剩余疲劳寿命预测，主要包括以下步骤：建立角钢焊接桁梁KT型节点有限元模型；基于裂纹扩展模型插入裂纹；确定节点几何参数和裂纹几何参数；通过参数数据拟合出复合应力强度因子计算公式进而预测剩余疲劳寿命。本发明采用了断裂力学的疲劳寿命预测方法，与传统的应力幅‑循环次数S‑N曲线法相比断裂力学法可以弥补S‑N曲线法设计阶段无法考虑初始裂纹的缺陷，并且能够更准确的得到各个疲劳裂纹扩展阶段的剩余疲劳寿命。

本发明授权一种角钢焊接桁梁KT型节点剩余疲劳寿命预测方法在权利要求书中公布了：1.一种角钢焊接桁梁KT型节点剩余疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：建立节点的有限元模型，并确定节点几何参数，所述节点几何参数包括：腹杆与弦杆夹角θ、腹杆宽度b1与弦杆宽度b2之比β、腹杆厚度t1与弦杆厚度t2之比τ；所述步骤S1中，通过ABAQUS建立节点有限元模型； 步骤S2：根据有限元模型进行计算，确定裂纹萌生位置； 所述步骤S2的具体步骤为： 确定KT型节点的最大应力集中位置，并假定初始裂纹垂直于腹杆，通过有限元计算结果确定裂纹萌生位置； 步骤S3：将节点的有限元模型导入裂纹分析模块，通过裂纹分析模块在裂纹萌生位置插入初始裂纹，并确定裂纹几何参数，计算复合型应力强度因子幅；所述裂纹几何参数包括半裂纹长度c与裂纹深度a之比，以及裂纹深度a与弦杆厚度t2之比； 所述步骤S3中，裂纹分析模块采用FRANC3D软件； 所述步骤S3中，复合型应力强度因子幅的计算公式为： 其中，表示复合型应力强度因子幅，K I、K Ⅱ和K Ⅲ分别为I型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子；ν为钢材泊松比； 步骤S4：改变节点几何参数和裂纹几何参数，重复计算复合型应力强度因子幅，根据不同节点几何参数和裂纹几何参数条件下的复合型应力强度因子幅进行数据拟合，得到复合型应力强度因子幅计算公式； 所述步骤S4中，节点几何参数修正系数和裂纹几何参数修正系数的拟合结果为： ； ； 拟合得到的复合型应力强度因子幅计算公式为： ； 其中，表示复合型应力强度因子幅，Y j和Y c分别表示节点几何参数修正系数和裂纹几何参数修正系数；σn表示名义应力，a表示裂纹深度； 步骤S5：确定节点的几何参数和裂纹参数，通过拟合得到的复合型应力强度因子幅计算公式计算复合型应力强度因子幅，根据计算结果进行裂纹扩展模拟，然后根据裂纹扩展模结果计算剩余疲劳寿命； 所述步骤S5中，根据计算结果进行裂纹扩展模拟的具体方法为：判定计算结果是否满足扩展条件，若满足扩展条件，则裂纹继续扩展；如果不满足扩展条件，则裂纹扩展终止；所述扩展条件为： ； 其中，ΔK th代表材料疲劳裂纹扩展门槛值，a i 和c i 分别表示第i个扩展步的裂纹深度和长度，a f和c f分别表示裂纹深度限值和裂纹长度限值； 剩余疲劳寿命的计算公式为： ； ； 其中，N表示剩余疲劳寿命，N 0表示钢管节点的初始疲劳寿命，ΔN i 表示每个扩展步循环的疲劳寿命增量，C和m表示疲劳裂纹扩展参数，ai-1和ai分别表示第i-1次和第i次扩展步循环中的得到的裂纹长度，表示裂纹深度方向的尖端应力强度因子幅值； 所述步骤S5中，采用逐步递减的方式确定每一步的裂纹扩展步长；进行裂纹扩展模拟时，裂纹的扩展步长为： ； 其中，Δa i表示第i次扩展步循环中的扩展步长，Δa i-1表示第i-1扩展步循环中的扩展步长。

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