鋼箱梁細部構造疲勞試驗研究及局部優(yōu)化.pdf

1、正交異性鋼橋面板已廣泛應用于各種大跨徑橋梁,其具有自重輕、承載能力大、結構美觀、施工方便等優(yōu)點。由于其結構受力復雜,構造形式多樣,再加上焊接殘余應力、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部構造為研究對象,對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部構造進行了較深入的研究,主要研究工作如下:
　　1、選擇實際橋梁中三處易產(chǎn)生疲勞裂紋的細部構造,

2、進行有限元分析,得到車載移動過程中三處細部構造關注點的應力-時間變化曲線。為對三處細部構造進行精細的有限元分析,建立三處細部構造的實體有限元子模型。通過子模型法分析得各細部構造的準確受力狀態(tài)。基于疲勞試樣關注點應力狀態(tài)應與實際橋梁對應位置應力狀態(tài)相同的原則設計了三組疲勞試樣。
　　2、對三組疲勞試樣建立實體模型進行有限元分析,根據(jù)分析結果布置應變片,掌握各試樣關注點的應力分布。完成三組試樣的靜力測試和疲勞試驗,將靜力測試結果與有限

3、元分析結果進行對比,驗證試樣設計的合理性。
　　3、完成各組試樣的疲勞試驗后,分別對各組試樣試驗結果進行統(tǒng)計分析,擬合出每組試樣對應實際橋梁關注點的S-N曲線,求出對應的容許應力幅值。統(tǒng)計分析三組試樣對應細部構造的破壞形式,找出裂紋產(chǎn)生的規(guī)律,并且分析了點焊焊縫對疲勞壽命的影響,表面粗糙度對疲勞壽命的影響等。為大橋的疲勞壽命評估、健康檢測和養(yǎng)護維修提供依據(jù),也為其他橋梁設計提供參考。
　　4、對U肋與橫隔板圍焊處裂紋產(chǎn)生的原