一般用CVN冲击试验结果估算断裂韧性（KIc或KId，直接测量复杂且昂贵），因为CVN值和平面应变断裂韧性KId可在相同的温区换算，存在低温转变区的CVN值和KId的换算关系[5]如下：
式中：KId为动力或冲击平面应变断裂韧性（ Pa⋅m0.5）；CVN 为夏比冲击试验结果（N·m）；E为弹性模量（Pa）。
韧脆转变温度是材料韧性的一个指标，较高加载速率会提高转变温度。随着加载速率增加，钢材转变温度会随着屈服强度的提高而降低，可按下式估算[5]：
式中：Tshift为为从慢加载到冲击荷载的转变温度（°C）；σys为室温下屈服强度（GPa）。
一般认为桥梁结构处于中等加载速率，应用公式（15.2）时建议采用 0.75 的系数修正KIc到 KId的转变温度值[5]。试验测得腹板钢材屈服强度为 317 MPa，并采用适合桥梁的加载速率，转变温度计算如下：
式中：Tshift.Interm.为中等加载速率的转变温度（°C）；σys为室温下屈服强度（GPa）。
该地区历史温度记录表明，2003年1月，即开裂之前，桥梁在冬季期间最低工作温度为－15 °C。由于韧脆转变温度为61 °C，冲击荷载下相应温度为－15 °C＋61 °C＝46 °C，由于CVN冲击试验只在 21 °C、4 °C、－12 °C和－29 °C 4 个温度进行（基于AASHTO标准中规定的温度断裂韧性的冲击试验要求），根据文献[5]中的A36钢CNV冲击试验结果曲线，得到46 °C吸收的能量约为68 N·m，46 °C在CVN实测值区域上部，如图15.7所示。由于公式（15.1）仅得到CVN曲线下半部分，在转换为标准全尺寸试件后，在平均CNV能量为 40 N·m情况下，最接近CNV试验温度为4 °C。因此，在中等加载速度（约 1 s）和工作温度为－57 °C（＝4 °C－61 °C）时，根据式（15.1）腹板钢材断裂韧性为：
式中：KIc，Interm为中等加载速率的平面应变断裂韧性（Pa⋅m0.5）。
计算结果在A36钢的断裂韧性值范围，是偏保守的工作温度 15 °C时断裂韧性估算值。
图15.3所示为推测的裂纹萌生点，在腹板和横向加劲肋（或连接板）之间的竖向焊缝顶部。连接板上部和梁顶板之间缺乏有效连接，通常会导致钢桥因“腹板间隙”处的面外扭转而产生疲劳裂纹。已有研究[6]表明腹板间隙变形导致的应力可达钢材屈服强度，在循环应力作用下，焊趾处一个微小的几何不连续可能扩展成表面裂纹，甚至扩展成贯穿裂纹。在裂纹尺寸、应力水平和加载速率的组合作用下，应力强度因子（KI）增大到断裂韧性（KIc）时，腹板开裂。
采用平面应变断裂韧性为KIc，Interm.=71 MPa⋅m0.5，估算 3 种不同裂纹形状的应力强度因子，评估应力水平为317 MPa（屈服强度）时腹板开裂的可能性。(www.xing528.com)
（1）半椭圆形表面裂纹（腹板厚度一半）（a＝0.003 968 75 m，2c＝0.016 m）。
式中：KI为应力强度因子，由应力、裂纹尺寸和局部几何条件决定（Pa⋅m0.5 ）；σ为垂直于裂纹的应力（MPa）；a 为裂纹长度（m）；Q 为缺陷形状参数，取 1.25；Mk为自由表面修正系数［＝1.0＋1.2（a/t－0.5）＝1.0；t为腹板厚度8 mm］。
不会导致腹板发生开裂。
（2）半椭圆形表面裂纹（腹板厚度）（a＝0.007 937 5 m，2c＝0.031 75 m）。
Mk＝1.0＋1.2（a/t－0.5）＝1.6，这样可得到：
虽然工作温度为 15 °C 时的断裂韧性值未知，但估计会大于 71 MPa⋅m0.5。因此，不能确定长度为32 mm的腹板贯穿裂纹能否在屈服应力下导致开裂。但是，稍高于屈服强度应力或较长的表面裂纹，可能导致很大的应力强度因子，腹板因而开裂。
（3）贯穿裂纹临界长度。
总长为2a的贯穿裂纹的应力强度因子为：
当垂直于裂纹的应力达到屈服水平时，通过KI＝KIc，可得临界裂纹长度2acr＝33 mm。因此，贯穿裂纹长度至少为 33 mm 时，腹板才会在屈服应力水平下开裂，由于工作温度－15 °C 下的断裂韧性预计会高于 71 MPa⋅m0.5，所以贯穿裂纹长度应超过33 mm才会导致腹板开裂。
总之，根据断裂韧性估算值，在屈服应力水平（317 MPa）下，全腹板厚度的表面裂纹长度大于 32 mm或贯穿裂纹长度大于 33 mm，腹板可能开裂。这些初始裂纹可能是次临界疲劳裂纹导致的，始于腹板和加劲肋连接焊缝顶部的焊接缺陷处。
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