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《中国制造2025》的发布将进一步促进海洋结构物向大型化、深海化发展,对大厚度、高强度结构用钢的焊接接头的断裂韧性提出了更高的要求。CTOD韧性试验作为韧性安全评定试验广泛应用于国内外,其中CTOD允许值作为CTOD试验中关键的韧度验收标准,如何合理设定允许值一直是众多学者关注的问题。本文以大厚度EQ70高强钢(60mm)焊接接头的CTOD试验为基础,依据概率断裂力学和含缺陷结构完整性评定理论对CTOD允许值的设定展开了研究,并首次定义了允许值保守度数值化公式,为允许值的修正和设定提供了新的方法,定义了新的设计参数。本文主要的研究内容和结论如下:(1)根据概率断裂力学理论,CTOD断裂韧度值服从特定概率分布模型,本文基于大厚度EQ70高强钢(60mm)焊接接头的CTOD实验数据,分别对焊接接头的熔合线和焊缝中心处的CTOD试验值概率分布模型,进行非参数检验及分布拟合优选,结果表明,大厚度EQ70高强钢焊接接头融合线处CTOD断裂韧度值最优概率分布为正态分布,焊缝中心处CTOD断裂韧度值最优概率分布为威布尔分布,并分别求出概率分布表达式,为大厚度高强钢概率完整性评定提供了设计依据。(2)相关韧度评定规范设定允许值偏保守,容易造成大量资源浪费,不符合“合于使用”原则,针对此问题,本文基于EQ70钢焊接接头CTOD断裂韧度最优概率分布模型提出了允许值概率迭代修正方法,提供了一套系统完整的规范允许值修正方法及思路,运用SINTAP规范对修正后的允许值进行了安全性评定,证明了修正方法的安全性,弥补了以往研究提出修正方案的主观性强,未提供完整的修正过程,且未对修正后的允许值进行安全性评定的不足,为允许值修正拓展了思路。经过迭代修正发现,EQ70钢焊接接头熔合线允许值可设定为0.069mm,焊缝中心允许值可设定为0.064mm。(3)本文基于“合于使用”原则,参考美国公路桥梁设计规范中安全余度概念,首次对允许值保守度进行了数值化研究,并初步得到了允许值保守度的计算公式。在允许值保守度数值化基础上提出了允许值合理区间,为允许值的设定和修正提供了全新的设计依据,同时改进了CTOD韧度评定过程,使韧度过程更加符合“合于使用”原则。