正交異性鋼橋面焊接應(yīng)力數(shù)值模擬.pdf

1、正交異性鋼橋面板具有自重輕、極限承載力大、主梁高度低等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，大部分工作在工廠完成，制造質(zhì)量及精度可控，施工周期短，被大量運(yùn)用于大、中跨度橋梁。正交異性板橋面絕大部分板件是通過焊接連接，由此產(chǎn)生的復(fù)雜的焊接殘余應(yīng)力降低了焊接部位材料的比例極限、抗疲勞、抗腐蝕等性能?，F(xiàn)階段控制和消除殘余應(yīng)力技術(shù)還不成熟，殘余應(yīng)力還大量留存在焊接件上。正交異性橋面板的設(shè)計(jì)計(jì)算，通常將結(jié)構(gòu)視作理想結(jié)構(gòu)加以計(jì)算。為保證橋面結(jié)構(gòu)不致過早破壞，危及整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)

2、安全，準(zhǔn)確計(jì)算殘余應(yīng)力分布顯得尤為重要。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，使用大型有限元軟件ANSYS對(duì)正交異性橋面板U肋與頂板的焊接應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。具體有以下幾方面的工作：
　　(1)以實(shí)際焊接過程為依據(jù)，建立16mm厚頂板、8mm厚U肋正交異性橋面板雙層焊縫模型；
　　(2)確定高溫條件下Q345qD的熱物理參數(shù)以及高溫力學(xué)參數(shù)；
　　(3)確定焊接熱源模型，編制APDL命令，模擬焊縫區(qū)焊料隨時(shí)間的生長(zhǎng)，并控制

3、熱源實(shí)現(xiàn)移動(dòng)加載，計(jì)算出合理的焊接溫度場(chǎng)；
　　(4)編寫APDL命令，調(diào)用溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果，計(jì)算焊接應(yīng)力場(chǎng)分布；
　　本文系統(tǒng)總結(jié)了ANSYS模擬焊接溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的理論及實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)正交異性橋面板頂板及U肋的焊接進(jìn)行計(jì)算，得出：使用ANSYS計(jì)算焊接溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)是可行的；正交異性橋面板焊縫處焊后殘留有峰值為119.5MPa的等效殘余應(yīng)力，設(shè)計(jì)時(shí)要引起足夠重視。此外，本文編寫的ANSYS命令流，只需改動(dòng)宏文件中幾個(gè)數(shù)參數(shù)，即