U肋構(gòu)造及橫隔板開孔形式對(duì)正交異性鋼橋面板疲勞性能的影響.pdf

1、正交異性鋼橋面板由于其自重較傳統(tǒng)的混凝土面板輕，可有效控制其預(yù)制及施工質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)拼裝方便快速，受力性能較優(yōu)、行車舒適性好而變得越來越廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)大跨度橋梁，如懸索橋和斜拉橋等。但是，由于正交異性鋼橋面板系統(tǒng)有著縱、橫、豎三向通過栓焊連接在一起的復(fù)雜板件結(jié)構(gòu)，并相應(yīng)地導(dǎo)致連接部位結(jié)構(gòu)性應(yīng)力狀況復(fù)雜，且由于焊接過程中常常存在殘余應(yīng)力集中，導(dǎo)致部分構(gòu)造細(xì)節(jié)處易發(fā)生疲勞開裂，直接影響橋梁的安全和性能。文章以其中一個(gè)構(gòu)造細(xì)節(jié)—縱肋和橫隔板連接處，

2、亦即最易發(fā)生疲勞損傷破壞的一個(gè)細(xì)節(jié)處為研究對(duì)象，對(duì)正交異性鋼橋面板疲勞開裂的問題進(jìn)行研究和優(yōu)化。文章主要工作如下:
　　(1)對(duì)正交異性鋼橋面板的起源，研究現(xiàn)狀，計(jì)算理論，焊接工藝等進(jìn)行了歸納總結(jié)。
　　(2)闡述國(guó)內(nèi)外針對(duì)U肋和橫隔板連接處疲勞試驗(yàn)研究的成果，針對(duì)此連接處開裂主要出現(xiàn)的部位，即U肋和橫隔板豎向連接焊縫處豎向裂紋、橫隔板弧形開口端部橫向裂縫、焊趾下部縱肋橫向裂縫，分析其各自的成因。
　　(3)為提高正交

3、異性鋼橋面板U肋和橫隔板連接處的抗疲勞性能，分析此處橫隔板和U肋各自的應(yīng)力組成情況，通過選取AASHTO規(guī)范推薦的縱肋和橫隔板形式，建立了精細(xì)的實(shí)體元數(shù)值分析模型，加載后得出面內(nèi)應(yīng)力和面外應(yīng)力所占比大小，為此處細(xì)節(jié)的局部加強(qiáng)和抗疲勞性能優(yōu)化提供依據(jù)。
　　(4)在得出縱肋和橫隔板各自面內(nèi)應(yīng)力和面外應(yīng)力所占比例的基礎(chǔ)上，從設(shè)計(jì)構(gòu)造上對(duì)此細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，研究討論了此處局部剛度加強(qiáng)的一些措施，包括在縱肋內(nèi)部焊接縱肋梯形小隔板、內(nèi)部加勁肋等