鋼箱梁細(xì)部構(gòu)造疲勞試驗(yàn)研究及局部?jī)?yōu)化.pdf

1、正交異性鋼橋面板已廣泛應(yīng)用于各種大跨徑橋梁,其具有自重輕、承載能力大、結(jié)構(gòu)美觀、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。由于其結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,構(gòu)造形式多樣,再加上焊接殘余應(yīng)力、制造安裝誤差等因素的影響,易發(fā)生疲勞破壞。本文以九江長江公路大橋正交異性鋼橋面板典型焊縫細(xì)部構(gòu)造為研究對(duì)象,對(duì)U肋與橋面板焊縫連接處、橋面板與縱橫加勁肋連接部位、U肋與橫隔板圍焊處三處細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行了較深入的研究,主要研究工作如下:
　　1、選擇實(shí)際橋梁中三處易產(chǎn)生疲勞裂紋的細(xì)部構(gòu)造,

2、進(jìn)行有限元分析,得到車載移動(dòng)過程中三處細(xì)部構(gòu)造關(guān)注點(diǎn)的應(yīng)力-時(shí)間變化曲線。為對(duì)三處細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行精細(xì)的有限元分析,建立三處細(xì)部構(gòu)造的實(shí)體有限元子模型。通過子模型法分析得各細(xì)部構(gòu)造的準(zhǔn)確受力狀態(tài)?；谄谠嚇雨P(guān)注點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)與實(shí)際橋梁對(duì)應(yīng)位置應(yīng)力狀態(tài)相同的原則設(shè)計(jì)了三組疲勞試樣。
　　2、對(duì)三組疲勞試樣建立實(shí)體模型進(jìn)行有限元分析,根據(jù)分析結(jié)果布置應(yīng)變片,掌握各試樣關(guān)注點(diǎn)的應(yīng)力分布。完成三組試樣的靜力測(cè)試和疲勞試驗(yàn),將靜力測(cè)試結(jié)果與有限

3、元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證試樣設(shè)計(jì)的合理性。
　　3、完成各組試樣的疲勞試驗(yàn)后,分別對(duì)各組試樣試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,擬合出每組試樣對(duì)應(yīng)實(shí)際橋梁關(guān)注點(diǎn)的S-N曲線,求出對(duì)應(yīng)的容許應(yīng)力幅值。統(tǒng)計(jì)分析三組試樣對(duì)應(yīng)細(xì)部構(gòu)造的破壞形式,找出裂紋產(chǎn)生的規(guī)律,并且分析了點(diǎn)焊焊縫對(duì)疲勞壽命的影響,表面粗糙度對(duì)疲勞壽命的影響等。為大橋的疲勞壽命評(píng)估、健康檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)維修提供依據(jù),也為其他橋梁設(shè)計(jì)提供參考。
　　4、對(duì)U肋與橫隔板圍焊處裂紋產(chǎn)生的原