正交異性鋼橋面板U肋與橫隔板連接處疲勞性能研究.pdf

1、隨著我國道路交通建設的快速發(fā)展,正交異性鋼橋面板以其自重輕、極限承載力大、結構美觀、施工方便等一系列優(yōu)點,被廣泛應用于國內外大跨度橋梁的建設中。但是,由于其結構受力復雜,局部構造形式多樣,再加上焊接殘余應力、應力集中、循環(huán)荷載效應以及現場安裝誤差等諸多因素的影響,較易發(fā)生疲勞破壞。因而近年來,正交異性鋼橋面板的疲勞問題一直是道路交通建設中的熱點問題。本文以九江長江公路大橋為工程背景,對該橋正交異性鋼橋面板的U肋與橫隔板連接處的疲勞性能進

2、行了試驗研究。具體工作如下:
　　1.對正交異性鋼橋面板疲勞研究發(fā)展的國內外現狀進行了詳細介紹,并對疲勞基本理論以及當今主流的抗疲勞設計方法進行了簡要闡述。
　　2.參照九江長江公路大橋正交異性鋼橋面板的構造形式,建立了其整體鋼箱梁的有限元模型、3U肋3跨橋面板系有限元模型以及本文所采用的用于模擬U肋與橫隔板連接處疲勞性能的疲勞試件有限元模型。隨后通過有限元分析,對三種模型中處于加載位置的U肋與橫隔板連接處的應力情況進行了對

3、比,論述了所采用的疲勞試件模型的合理性。
　　3.基于疲勞試件模型,建立6個有限元模型,并通過有限元計算得出各模型沿4條不同路徑的應力分布情況,以研究當U肋與橫隔板間因現場安裝誤差導致兩者之間存在一定偏角時對正交異性鋼橋面板的U肋與橫隔板連接部位疲勞性能的影響,并將結論與實際疲勞試驗的結果進行了對比分析。研究顯示:現場安裝誤差對正交異性鋼橋面板U肋與橫隔板連接處的疲勞性能影響較大,在相同加載工況下,偏轉角度越大,越容易出現疲勞裂紋