鋼箱梁橫隔板弧形切口疲勞性能及構(gòu)造優(yōu)化研究
本文選題:鋼箱梁 + 橫隔板 ; 參考:《橋梁建設(shè)》2017年05期
【摘要】:橫隔板弧形切口處疲勞開裂是鋼箱梁的主要疲勞病害之一,為提高該細(xì)節(jié)的疲勞性能,確定其合理構(gòu)造形式,以某懸索橋(加勁梁采用鋼箱梁)為背景,建立鋼箱梁節(jié)段有限元模型進(jìn)行疲勞應(yīng)力分析,基于P-M線性積傷律和Eurocode 3提供的S~N曲線計(jì)算其疲勞壽命,比較6種國(guó)內(nèi)外常用弧形切口的疲勞性能,并分析切口半徑和橫隔板厚度對(duì)疲勞應(yīng)力的影響。結(jié)果表明:輪載作用下橫隔板弧形切口處存在明顯的拉、壓應(yīng)力集中區(qū);疲勞裂紋萌生于壓應(yīng)力集中區(qū),裂紋擴(kuò)展方向與主壓應(yīng)力方向基本垂直;弧形切口的形式顯著影響其疲勞性能,國(guó)內(nèi)外典型孔型中,圓弧+直線方案(孔型4)為剛性橫隔板弧形切口的最佳孔型;適當(dāng)增加孔型4的切口半徑和橫隔板厚度有利于提高其疲勞壽命,增加切口半徑較增加板厚效果更好。
[Abstract]:Fatigue cracking at the arc notch of the transverse partition plate is one of the main fatigue diseases of steel box girder. In order to improve the fatigue performance of this detail and determine its reasonable structural form, a suspension bridge (steel box girder is used for stiffening beam) as the background. A finite element model of steel box girder was established for fatigue stress analysis. The fatigue life of steel box girder was calculated based on P-M linear damage law and Eurocode _ 3 curve, and the fatigue performance of six kinds of common arc notch was compared. The influence of notch radius and transverse diaphragm thickness on fatigue stress is analyzed. The results show that there are obvious tensile and compressive stress concentration zones at the arc notch of the transverse diaphragm under wheel loading, and the fatigue crack originates in the compressive stress concentration zone, and the direction of crack propagation is basically perpendicular to the direction of the main compressive stress. The form of arc notch has a significant effect on fatigue performance. In typical pass at home and abroad, the arc straight line scheme (pass 4) is the best pass for rigid transverse diaphragm arc notch. The fatigue life can be improved by increasing the notch radius of pass 4 and the thickness of transverse spacer. It is better to increase the notch radius than to increase the thickness of plate.
【作者單位】: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)橋梁工程安全控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;佛山市路橋建設(shè)有限公司;亞利桑那州立大學(xué);
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2015CB057701) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51378080) 廣東省交通廳科技項(xiàng)目(201602010)~~
【分類號(hào)】:U441.4
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2 張亞梅;趙U,
本文編號(hào):1930966
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