大跨度鋼桁橋節(jié)點疲勞性能試驗與研究.pdf

1、本文以正在修建的重慶朝天門長江大橋為背景，采用理論和試驗相結(jié)合的方法，對鋼桁結(jié)構(gòu)栓接節(jié)點的疲勞性能展開了研究。 本文首先引述了疲勞的基本理論，根據(jù)英國BS5400、美國.ASSHTO規(guī)范和中國《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(JTJ 025-86)等關(guān)于疲勞荷載計算的規(guī)定，結(jié)合橋梁的具體情況，主要以BS5400和ASSHTO規(guī)范來計算確定公路和鐵路的疲勞荷載譜，進而計算出節(jié)點連接處的內(nèi)力歷程例，通過線性疲勞累積損傷理論將朝天門

2、大橋?qū)嶋H的變幅、高循環(huán)疲勞荷載等效為常幅、低循環(huán)疲勞荷載，從而確定出節(jié)點試驗的疲勞荷載。針對重慶朝天門長江大橋試驗節(jié)點的具體構(gòu)造和受力狀態(tài)，本文根據(jù)相似理論對試驗模型進行了合理的設計，以保證模型和實橋在節(jié)點連接區(qū)域具有相同的受力狀態(tài)和約束條件，并根據(jù)試驗模型的有限元分析，計算出試驗模型的應力分布，制定了疲勞試驗實施方案。大量試驗數(shù)據(jù)的采集與分析表明：在設計疲勞荷載循環(huán)前、后及各個中間階段，各主要考查測點的靜載主應力值差別很小，實測應變與

3、荷載也大致呈線性關(guān)系，在加載和卸載兩個過程中具有很好的對稱性(可恢復性)，而且每次靜載試驗的應變值基本接近；試驗節(jié)點連接構(gòu)造未發(fā)現(xiàn)裂紋。從而得出節(jié)點連接結(jié)構(gòu)在正常養(yǎng)護維修情況下，設計壽命期內(nèi)不會發(fā)生疲勞開裂的結(jié)論。為了研究朝天門長江大橋試驗節(jié)點可能的使用壽命，對重慶朝天長江大橋主桁與橫梁連接節(jié)點試驗模型開展了超長服役期內(nèi)超負荷疲勞試驗的進一步研究。 通過對比有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果，驗證了本次試驗數(shù)據(jù)的可靠性，試驗數(shù)據(jù)基本上可以