發(fā)布時間：2018-01-25 08:34

  本文關(guān)鍵詞： 正交異性鋼橋面 焊接細(xì)節(jié) 疲勞壽命 斷裂力學(xué) 應(yīng)力強(qiáng)度因子　出處：《西南交通大學(xué)學(xué)報》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為研究反復(fù)荷載作用下正交異性鋼橋面中U型肋與橋面板焊接接頭的疲勞性能,基于斷裂力學(xué)基本理論,利用有限元方法,進(jìn)行了肋-板接頭的疲勞壽命評估.根據(jù)正交異性鋼橋面與U型肋連接構(gòu)造基本形式,利用有限元軟件ANSYS建立了包含3個U型肋的正交異性鋼橋面平面有限元模型;考慮肋-板連接位置處焊接細(xì)節(jié)的4種典型裂紋,計算了2個加載工況下各裂紋處等效應(yīng)力強(qiáng)度因子,并分析了初始裂紋長度、橋面板厚度、U型肋高度和U型肋厚度對等效應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響規(guī)律;依據(jù)Eurocode 3規(guī)范中正交異性鋼橋面肋-板接頭加載模式,采用橋面板與U型肋連接構(gòu)造二維有限元模型,計算得到典型裂紋的等效應(yīng)力強(qiáng)度因子,建立了基于斷裂力學(xué)疲勞擴(kuò)展模型為基礎(chǔ)的正交異性鋼橋面肋-板接頭的疲勞壽命預(yù)測方法.研究結(jié)果表明:基于線彈性斷裂力學(xué)原理計算得到的疲勞壽命均大于Eurocode 3規(guī)范計算值,橋面板厚度選用16~18 mm及將初始裂紋長度控制在0.1 mm以下可有效地提高板-肋接頭疲勞壽命.
[Abstract]:In order to study the fatigue behavior of welded joints between U-rib and deck in orthotropic steel deck under repeated loading, the finite element method is used based on the basic theory of fracture mechanics. The fatigue life of rib-plate joint is evaluated. The basic form of the connection between orthotropic steel bridge deck and U-shaped rib is presented. The plane finite element model of orthotropic steel bridge deck with three U-shaped ribs is established by using finite element software ANSYS. The equivalent stress intensity factors at each crack under two loading conditions are calculated considering four typical cracks in the welding details at the rib-plate connection position. The initial crack length and the bridge slab thickness are analyzed. The influence of U-shaped rib height and U-shaped rib thickness on the equivalent stress intensity factor; According to the loading mode of orthotropic steel deck rib-plate joint in Eurocode 3 code, a two-dimensional finite element model is constructed by connecting deck slab with U-shaped rib. The equivalent stress intensity factor of a typical crack is calculated. A fatigue life prediction method for orthotropic steel bridge deck rib-plate joints based on fatigue propagation model of fracture mechanics is established. The results show that:. The fatigue life calculated by the principle of linear elastic fracture mechanics is larger than that of Eurocode 3 code. The fatigue life of slab-ribbed joints can be effectively improved by using 16mm thickness of deck slab and controlling the initial crack length below 0.1 mm.
【作者單位】： 西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院;中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51378431)
【分類號】：U441.4
【正文快照】： 南250022)正交異性鋼橋面自20世紀(jì)30年代問世以來,因承載能力強(qiáng)、自重輕、梁高低、制造方便等優(yōu)點,已在國內(nèi)外鋼橋中大量使用.正交異性鋼橋面由橋面板和相互垂直的縱、橫向加勁肋組成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,焊縫交錯,既作為主梁的一部分共同參與受力,也要直接承受車輪荷載作用,部分焊接細(xì)

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本文編號：1462473