Com o aumento do volume de tráfego e do peso por eixo dos veículos, o problema do dano por fadiga em cabos de pontes de grandes vãos torna-se cada vez mais proeminente. Métodos tradicionais baseados em mecânica da fratura e carregamento cíclico têm dificuldade em capturar com precisão as regras de propagação de trincas de fadiga sob tensões aleatórias. Considerando o efeito de fechamento das trincas sob cargas aleatórias, foi estabelecida uma relação funcional entre o deslocamento de abertura da ponta da trinca e o nível de tensão; com base na equação derivada no tempo do crescimento da trinca, foi construído um modelo preditivo da vida útil por fadiga dos cabos em escala temporal; foram realizados testes de propagação de trincas sob diferentes razões de tensão, combinados com curvas de crescimento de trincas para validar a eficácia do modelo; foi estabelecido um modelo de elementos finitos para uma ponte estaiada sob tráfego veicular aleatório, revelando as leis de variação temporal do esforço nos cabos em diferentes posições, adotando o modelo de propagação de trinca de fadiga em escala temporal proposto para analisar os danos por fadiga nos cabos. Os resultados mostram: os resultados da análise da propagação de trincas em escala temporal correspondem bem aos valores experimentais, e o modelo pode refletir com precisão a variação de crescimento por “degraus” das trincas de fadiga em fios de aço; com a mesma densidade de tráfego, com o aumento do tamanho inicial da trinca, a velocidade de crescimento da trinca de fadiga no fio de aço aumenta, e a vida útil por fadiga diminui; com a mesma trinca inicial, com o aumento da densidade do tráfego, a vida útil por fadiga do fio de aço diminui; existem grandes diferenças na vida útil dos fios dos cabos em diferentes posições, a vida útil por fadiga dos fios nos cabos das extremidades é significativamente menor que em 1/4 do vão e no meio do vão, o que requer atenção especial.

engenharia de pontes;cabos;histórico de tensões;vida útil por fadiga;cargas aleatórias