【摘要】：鋼橋腹板間隙處的出平面變形是鋼橋中常見的疲勞問題,然而,我國早期鋼橋設(shè)計時缺少疲勞分類等級,規(guī)范條文沒有預(yù)料到疲勞抗力如此低,特別是一些鋼橋結(jié)構(gòu)局部細(xì)節(jié)位置的設(shè)計,其疲勞特性沒有被充分考慮,導(dǎo)致許多服役的鋼橋出現(xiàn)由于疲勞開裂導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)破壞的特殊事件�；诖搜芯勘尘�,本文研究了鋼橋腹板間隙處出平面變形疲勞應(yīng)力的影響因素,并引入了一種疲勞應(yīng)力的檢測方法。運(yùn)用有限元軟件分析了鋼橋腹板間隙處的等效應(yīng)力分布狀態(tài),以及出平面變形量的規(guī)律;采用敏感性分析方法,分別就腹板間隙大小、腹板厚度、肋板剛度三個影響參數(shù)對腹板間隙處的等效應(yīng)力大小、出平面變形量進(jìn)行了敏感性分析;研究表明:對于本文的仿真模型,存在最優(yōu)的腹板間隙大小G=30 mm,使得腹板間隙根部的范式等效應(yīng)力最小,在經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件允許情況下,適當(dāng)增加腹板厚度,可以同時減少腹板間隙處的等效應(yīng)力和出平面變形量,采用較柔性的肋板材料,可以有效減小出平面變形量。理論上建立了構(gòu)件熱彈性應(yīng)力與其表面溫變之間的關(guān)系,并通過帶孔平板的熱彈性應(yīng)力效應(yīng)試驗(yàn),驗(yàn)證了熱彈性應(yīng)力理論及IR-TSA系統(tǒng)的有效性;采用IR-TSA系統(tǒng)對一座在役鋼橋腹板間隙處的應(yīng)力集中位置進(jìn)行了定性檢測。研究表明:在帶孔平板熱彈性應(yīng)力效應(yīng)試驗(yàn)中,測點(diǎn)A、B實(shí)測溫度變化與理論分析結(jié)果最大誤差分別為4%,2.67%;IR-TSA系統(tǒng)在實(shí)際交通荷載的作用下,能有效的在鋼橋腹板間隙肋板根部處檢測到突變的應(yīng)力。
【圖文】：

圖 1.1 鋼箱梁 U 型肋板及橫隔板裂縫在多主梁的鋼橋中，相鄰的主梁一般采用加勁肋板和橫撐相連，從而達(dá)到橋載在主梁間互相分配從而避免單梁受力[6]，為了規(guī)避主梁的翼板和其肋板連接起時發(fā)生由于變形不同步導(dǎo)致的破壞，通常在加勁肋和翼緣之間留有一定的空為腹板間隙，如圖 1.2。由于車道荷載不能均勻的分配到每一片梁上，相鄰梁產(chǎn)生相對豎向位移，從而導(dǎo)致橫撐和肋板產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，一般鋼梁的上翼板受到混面板等的約束，腹板間隙就會承擔(dān)這一部分的扭曲變形，特別是在肋板與主梁接處，極易出現(xiàn)局部的應(yīng)力集中，，帶來裂縫源，導(dǎo)致主梁腹板開裂，如圖 1.3

圖 1.1 鋼箱梁 U 型肋板及橫隔板裂縫在多主梁的鋼橋中，相鄰的主梁一般采用加勁肋板和橫撐相連，從而達(dá)到橋面荷載在主梁間互相分配從而避免單梁受力[6]，為了規(guī)避主梁的翼板和其肋板連接在一起時發(fā)生由于變形不同步導(dǎo)致的破壞，通常在加勁肋和翼緣之間留有一定的空隙稱為腹板間隙，如圖 1.2。由于車道荷載不能均勻的分配到每一片梁上，相鄰梁間會產(chǎn)生相對豎向位移，從而導(dǎo)致橫撐和肋板產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，一般鋼梁的上翼板受到混凝土面板等的約束，腹板間隙就會承擔(dān)這一部分的扭曲變形，特別是在肋板與主梁的焊接處，極易出現(xiàn)局部的應(yīng)力集中，帶來裂縫源，導(dǎo)致主梁腹板開裂，如圖 1.3。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U441

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本文編號：2665993