對(duì)鋼管混凝土橋而言，管節(jié)點(diǎn)是承載荷載的關(guān)鍵部位，也往往是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。
　　《鋼管混凝土拱橋管節(jié)點(diǎn)疲勞性能研究》根據(jù)對(duì)國內(nèi)外鋼管混凝土橋疲勞問題的調(diào)研，通過理論分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)下述問題進(jìn)行了研究：
　　1.廣泛收集調(diào)研國內(nèi)外鋼管混凝土典型焊接節(jié)點(diǎn)疲勞研究的相關(guān)成果，針對(duì)實(shí)際工程需求和有待解決的設(shè)計(jì)問題，提出《鋼管混凝土拱橋管節(jié)點(diǎn)疲勞性能研究》研究的相關(guān)課題。
　　2.通過鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)靜載試驗(yàn)，實(shí)測(cè)了鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)的名義應(yīng)力、熱點(diǎn)應(yīng)力，并由此得到鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)，同時(shí)還建立了精細(xì)的三維有限元模型，對(duì)試驗(yàn)構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，并與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。
　　3.針對(duì)鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中和應(yīng)力集中系數(shù)進(jìn)行了研究，分析了應(yīng)力集中的原因及相應(yīng)的影響因素，對(duì)比研究了空心管節(jié)點(diǎn)和鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中的差異性，提出了應(yīng)力集中緩減系數(shù)q的概念，并運(yùn)用APDL（參數(shù)化語言）的方法建立有限元模型，再通過NLSF（非線性最小平方擬合）的方法進(jìn)行多個(gè)獨(dú)立變量的擬合和相關(guān)系數(shù)的分析得到q的表達(dá)式，在空心管應(yīng)力集中系數(shù)公式的基礎(chǔ)上提出了鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)的計(jì)算公式。
　　4.通過管節(jié)點(diǎn)模型的疲勞試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出了鋼管混凝土表面裂紋長度達(dá)到3倍壁厚時(shí)管節(jié)點(diǎn)疲勞失效的判別準(zhǔn)則。通過疲勞試驗(yàn)加載與裂紋擴(kuò)展的全過程證明，對(duì)鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)來說，由于混凝土的約束作用，疲勞裂紋擴(kuò)展的壽命還相當(dāng)長，因而當(dāng)疲勞裂紋深度穿透主管壁厚，表面裂紋長度達(dá)到3倍壁厚時(shí)（約為30mm），管節(jié)點(diǎn)疲勞失效的判別準(zhǔn)則對(duì)于疲勞荷載作用下的節(jié)點(diǎn)是安全的。
　　5.以試驗(yàn)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，進(jìn)行管節(jié)點(diǎn)的力學(xué)模型分析和裂紋開裂點(diǎn)的預(yù)測(cè)研究，提出了管節(jié)點(diǎn)力學(xué)模型和熱點(diǎn)區(qū)域疲勞裂紋開裂位置的計(jì)算公式，該模型可解釋空心管和鋼管混凝土熱點(diǎn)位置轉(zhuǎn)移的力學(xué)現(xiàn)象，預(yù)測(cè)管節(jié)點(diǎn)疲勞起裂點(diǎn)的位置，并給出解析解�！朵摴芑炷�土拱橋管節(jié)點(diǎn)疲勞性能研究》用該模型提出的公式計(jì)算了曹娥江大橋疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸芄?jié)點(diǎn)的開裂位置，與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好；該模型及公式可以對(duì)今后類似的管節(jié)點(diǎn)疲勞開裂及工程實(shí)踐起指導(dǎo)作用。
　　6.用傳統(tǒng)的S—N曲線法和斷裂力學(xué)的方法對(duì)鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度及裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行研究，提出了鋼管混凝土相應(yīng)于空心管（DT類）的疲勞強(qiáng)度修正系數(shù)，并由此得到鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)S—N曲線的修正方程；從斷裂力學(xué)的角度提出了鋼管混凝土管節(jié)點(diǎn)裂紋擴(kuò)展的計(jì)算方法，并通過疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定了裂紋擴(kuò)展計(jì)算公式的參數(shù)取值，使得該方法可運(yùn)用于管節(jié)點(diǎn)的裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算。
　　7.在試驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)之上，以曹娥江大橋?yàn)槔�，建立了全橋有限元模型，再分別運(yùn)用《鋼管混凝土拱橋管節(jié)點(diǎn)疲勞性能研究》所提S—N曲線修正方程和斷裂力學(xué)兩種方法計(jì)算其疲勞壽命，兩種方法互為驗(yàn)證，并由此建立鋼管混凝土橋管節(jié)點(diǎn)疲勞壽命評(píng)估流程。