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悬索桥板桁结合加劲梁钢-STC组合桥面支承体系设计优化 预览
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作者 卢立志 刘勇 +1 位作者 张贵明 崔剑峰 《世界桥梁》 北大核心 2019年第1期10-15,共6页
杭瑞高速岳阳洞庭湖大桥为(1480+453.6)m双塔双跨钢桁梁悬索桥,主梁为采用了钢-STC轻型组合桥面的板桁结合型钢桁加劲梁,钢-STC轻型组合桥面支承体系由横向桁架支承及桥面纵、横梁支承组成。采用ANSYS软件建立主梁节段有限元模型,针对... 杭瑞高速岳阳洞庭湖大桥为(1480+453.6)m双塔双跨钢桁梁悬索桥,主梁为采用了钢-STC轻型组合桥面的板桁结合型钢桁加劲梁,钢-STC轻型组合桥面支承体系由横向桁架支承及桥面纵、横梁支承组成。采用ANSYS软件建立主梁节段有限元模型,针对组合桥面支承体系,从横向桁架结构形式、桥面纵横梁体系及其结构尺寸等方面进行设计优化。结果表明,带竖腹杆的横向桁架结构形式在桥面刚度、构件应力水平方面均具有较大优势;多横梁体系桥面刚度大,桥面构件应力水平低,适用于钢-STC轻型组合桥面。洞庭湖大桥板桁结合加劲梁钢-STC组合桥面支承体系采用带竖腹杆的横向桁架,纵横梁支承体系采用在横向桁架竖腹杆位置设置边纵梁、次横梁间距2.8m的多横梁体系,能够很好地兼顾结构刚度、应力水平及钢材用量。 展开更多
关键词 悬索桥 板桁结合加劲梁 正交异性钢桥面 钢-STC轻型组合桥面 支承体系 横向桁架 纵横梁体系 尺寸优化
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厚边U肋正交异性钢桥面的疲劳性能 预览
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作者 郑凯锋 衡俊霖 +1 位作者 何小军 张宇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期694-700,共7页
新型厚边U肋正交异性钢桥面的应用有望提高顶板与U肋连接焊缝的抗疲劳寿命.为研究其实际疲劳性能和具体提升机理,对该类钢桥面中顶板与U肋连接焊缝开展了疲劳试验和数值分析.通过足尺模型疲劳试验,采用名义应力法和热点应力法对常规等厚... 新型厚边U肋正交异性钢桥面的应用有望提高顶板与U肋连接焊缝的抗疲劳寿命.为研究其实际疲劳性能和具体提升机理,对该类钢桥面中顶板与U肋连接焊缝开展了疲劳试验和数值分析.通过足尺模型疲劳试验,采用名义应力法和热点应力法对常规等厚U肋钢桥面和新型厚边U肋钢桥面进行了对比;在疲劳试验的基础上,建立了精细化有限元模型并通过试验数据验证了其有效性;通过该模型对厚边U肋钢桥面顶板与U肋焊缝的疲劳性能提升机理进行了分析.结果表明:厚边U肋的使用有效地提高了顶板与U肋连接焊缝的疲劳强度;在焊接负公差存在的情况下,厚边U肋试件对未熔透厚度的变化相对不敏感,从而保障了顶板与U肋连接焊缝疲劳性能的稳定性.厚边U肋正交异性钢桥面在北京三元桥新桥和成都凤凰山高架桥等工程项目中的应用验证了其抗疲劳的有效性. 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面 疲劳试验 厚边U肋 顶板与U肋连接焊缝
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组合桥面系杆拱桥力学与经济性能研究 预览
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作者 汤虎 邵长宇 颜海 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期30-35,共6页
为明确大跨度组合桥面系杆拱桥的力学与经济性能,针对主跨200m的桥梁,进行3种系杆拱桥方案(组合桥面、竖直吊杆;正交异性钢桥面、竖直吊杆;组合桥面、网状吊杆)的试设计研究。采用TDVRMBridge有限元程序建立3种试设计方案模型,对比3种... 为明确大跨度组合桥面系杆拱桥的力学与经济性能,针对主跨200m的桥梁,进行3种系杆拱桥方案(组合桥面、竖直吊杆;正交异性钢桥面、竖直吊杆;组合桥面、网状吊杆)的试设计研究。采用TDVRMBridge有限元程序建立3种试设计方案模型,对比3种方案的静力强度和稳定性等力学性能;统计各方案材料用量,引入材料指标,对比3种方案的经济性能。结果表明:对于主跨200m的系杆拱桥,组合桥面与正交异性钢桥面相比更能展现出良好的技术与经济竞争力;采用网状吊杆,可显著提高系杆拱桥的结构刚度、减小拱肋和系梁的活载弯矩、节省材料用量,但应重视吊杆的疲劳问题。 展开更多
关键词 系杆拱桥 组合桥面 正交异性钢桥面 竖直吊杆 网状吊杆 力学性能 经济性能
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螺溪洲大桥方案设计 预览
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作者 卢继明 《中国市政工程》 2019年第2期19-22,135,136共6页
螺溪洲大桥是一座跨越江西赣江的大型钢桁架景观桥梁,主桥采用跨径布置为(40+70+140+70+40)m的开口式钢桁架结构,中跨上弦杆曲线为二次抛物线,边跨上弦杆为斜直线,上弦无横联或平联。桥梁造型如一座座山峰,层峦叠嶂,结构新颖独特,形成... 螺溪洲大桥是一座跨越江西赣江的大型钢桁架景观桥梁,主桥采用跨径布置为(40+70+140+70+40)m的开口式钢桁架结构,中跨上弦杆曲线为二次抛物线,边跨上弦杆为斜直线,上弦无横联或平联。桥梁造型如一座座山峰,层峦叠嶂,结构新颖独特,形成良好的稳定与均衡效果。钢桁架桥梁主体为栓焊结构,采用整体式节点设计,上下弦杆采用箱形截面,桥面系采用正交异性钢桥面结构。常规的钢桁架桥梁存在较多的横联及平联,严重影响桥梁的通透性及景观效果,螺溪洲大桥的开口式钢桁架结构能为此类桥梁设计提供有益参考。 展开更多
关键词 开口式钢桁架桥 整体式节点设计 正交异性钢桥面 桥梁设计
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基于波形钢板的钢箱梁正交异性桥面板静力特性研究 预览 被引量:1
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作者 吴文清 张娴 《钢结构》 2019年第1期49-55,共7页
提出一种基于波形钢板的新型钢箱梁正交异性桥面板结构形式,该新型桥面板结构包括上顶板、波形钢板加劲肋、下顶板和横肋。通过有限元方法对新型正交异性板的横向传力特性进行分析,并研究了顶板厚度、横肋间距、横肋厚度等参数变化对新... 提出一种基于波形钢板的新型钢箱梁正交异性桥面板结构形式,该新型桥面板结构包括上顶板、波形钢板加劲肋、下顶板和横肋。通过有限元方法对新型正交异性板的横向传力特性进行分析,并研究了顶板厚度、横肋间距、横肋厚度等参数变化对新型结构疲劳热点应力的影响规律。研究结果表明:新型正交异性板具有双向受力的特点,与传统正交异性桥面板的受力模式明显不同,因此结构设计时需要加大横肋间距,才能充分发挥桥面板较明显的荷载横向分配特性;同时,基于构造参数的影响,提出了适合新型结构的构造参数,以充分发挥新型结构的优势,避免过于复杂的焊接构造。 展开更多
关键词 正交异性桥面板 波形钢板 焊接疲劳开裂 热点应力 构造参数
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铁路正交异性桥面加劲肋-横隔板局部疲劳受力特性研究 预览
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作者 施洲 张勇 +1 位作者 杨仕力 蒲黔辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期124-133,共10页
正交异性钢桥面因整体性好、承载力强等优势在铁路大跨度桁梁及箱梁斜拉桥、拱桥等桥型中应用越来越广泛,其疲劳特性与公路桥面具有显著的差异。针对铁路正交异性钢桥面加劲肋与横隔板连接处的疲劳敏感区,通过弹性支撑梁理论及闭口薄壁... 正交异性钢桥面因整体性好、承载力强等优势在铁路大跨度桁梁及箱梁斜拉桥、拱桥等桥型中应用越来越广泛,其疲劳特性与公路桥面具有显著的差异。针对铁路正交异性钢桥面加劲肋与横隔板连接处的疲劳敏感区,通过弹性支撑梁理论及闭口薄壁杆件理论分析其局部受力特征,提出了加劲肋疲劳敏感部位面内疲劳应力的解析公式,分析了解析公式中各疲劳影响因素的影响程度及作用机理。基于甬江特大桥——大跨度铁路斜拉桥的钢箱梁正交异性桥面设计了包含2个U肋及2个V肋的正交异性桥面疲劳试验模型,并进行了560万次疲劳加载。研究结果表明:解析公式与有限元分析、试验测试结果相符良好;试验模型测试结果能准确反映疲劳敏感点的应力情况,解析理论则能够反映疲劳敏感点应力的影响因素与规律;在铁路荷载下,加劲肋与横隔板的焊缝长度和加劲肋腹板倾角的增大能够有效降低加劲肋的疲劳应力幅;在铁路正交异性钢桥面板中面积相近、抗弯刚度相等的V肋比U肋具有更好的抗疲劳工作性能。 展开更多
关键词 大跨度铁路桥 正交异性钢桥面板 U/V形加劲肋 横隔板 疲劳试验
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斜拉桥正交异性钢桥面板疲劳试验研究 预览
7
作者 黄祖慰 雷俊卿 +1 位作者 桂成中 郭殊伦 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1071-1082,共12页
以板桁斜拉桥的Q500qE正交异性钢桥面板作为研究对象,采用足尺节段模型疲劳试验和数值模拟的方法,对具有宽U肋的正交异性钢桥面板关键细节的疲劳性能进行研究.通过施加预应力的方法模拟桥面板的轴压力.3个试验模型总计进行650万次变幅... 以板桁斜拉桥的Q500qE正交异性钢桥面板作为研究对象,采用足尺节段模型疲劳试验和数值模拟的方法,对具有宽U肋的正交异性钢桥面板关键细节的疲劳性能进行研究.通过施加预应力的方法模拟桥面板的轴压力.3个试验模型总计进行650万次变幅疲劳循环加载.研究结果表明,嵌补段焊缝初始裂纹以宏观长裂纹的方式出现在腹板下缘,荷载幅越大,初始裂纹越长;宽U肋嵌补段腹板和底板的裂纹扩展可以分为4个阶段,各阶段间有明显的分界点;裂纹扩展速度与裂纹扩展长度正相关;轴压力增大了嵌补段裂纹扩展速度;对设置了焊接垫板的宽U肋嵌补段的焊缝余高进行铲除并磨平处理可以提高焊缝细节的疲劳强度.推荐采用我国公路钢桥结构设计规范(JTG D64-2015)中110类细节疲劳强度设计宽U肋嵌补段对接接头焊缝. 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 足尺疲劳试验 轴向压力 U肋嵌补段 裂纹扩展 疲劳强度
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常温养护下正交异性钢板-RPC组合桥面力学研究 预览
8
作者 高展 张慧 靳春玲 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第3期85-89,共5页
为了解决正交异性桥面板铺装破坏和钢桥面板开裂的问题,提出一种常温养护下正交异性钢板-活性粉末混凝土(RPC)组合桥面结构体系。基于某大桥建立局部有限元模型,并计算对比常温RPC组合箱梁、纯钢箱梁、高温RPC组合箱梁和普通混凝土组合... 为了解决正交异性桥面板铺装破坏和钢桥面板开裂的问题,提出一种常温养护下正交异性钢板-活性粉末混凝土(RPC)组合桥面结构体系。基于某大桥建立局部有限元模型,并计算对比常温RPC组合箱梁、纯钢箱梁、高温RPC组合箱梁和普通混凝土组合箱梁的桥面系应力状态;同时开展局部模型静载试验。研究结果表明:常温养护下RPC抗压强度、抗折强度和弹性模量与普通混凝土相比有明显的提高;常温养护的RPC组合箱梁的RPC层拉应力达到了6.45 MPa,未出现裂缝,此应力远高于普通混凝土的抗拉强度,从而为解决桥面铺装破坏提供了思路;常温RPC组合箱梁和高温RPC组合箱梁桥面板应力降幅都超过了80%,明显大于普通混凝土组合箱梁,从而改善桥面板疲劳性能。常温养护的RPC在施工现场便于制作,应用前景较好。 展开更多
关键词 正交异形钢桥板 常温养护 活性粉末混凝土 疲劳开裂 有限元
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武汉青山长江公路大桥主桥主梁设计关键技术 预览 被引量:3
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作者 胡辉跃 徐恭义 张燕飞 《桥梁建设》 CSCD 北大核心 2018年第5期81-85,共5页
武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面混合梁(由钢箱梁与钢箱结合梁组成)斜拉桥,桥面总宽48m。中跨主梁采用整体式钢箱梁,由钢主梁、正交异性钢桥面、钢箱梁横隔板组成。中跨钢主梁高4.5m,设置4道纵腹板。钢箱梁横隔板边... 武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面混合梁(由钢箱梁与钢箱结合梁组成)斜拉桥,桥面总宽48m。中跨主梁采用整体式钢箱梁,由钢主梁、正交异性钢桥面、钢箱梁横隔板组成。中跨钢主梁高4.5m,设置4道纵腹板。钢箱梁横隔板边侧货车道采用实腹式、中间轻车道采用镂空的桁架式,横隔板间距2.5m。通过参数匹配设计优化正交异性钢桥面的抗疲劳性能。边跨主梁采用钢箱结合梁,由槽型钢主梁与混凝土预制板通过湿接缝与剪力钉结合为整体。边跨钢主梁高4.06m,除顶板外的断面布置与中跨钢箱梁一致。针对钢箱结合梁墩顶负弯矩区混凝土板拉应力大的问题,采取控制混凝土预制板存放龄期、选择合适的预制板结合工序及顶落梁、湿接缝处理、加强结合板配筋等措施。钢箱梁与钢箱结合梁混合面设于桥塔中跨侧18m,通过构造细节处理使2种主梁结构传力安全、可靠。 展开更多
关键词 斜拉桥 混合梁 钢箱梁 钢箱结合梁 正交异性钢桥面 参数匹配设计 构造设计 关键技术
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新型镦边纵肋与顶板焊接构造细节疲劳性能试验 被引量:2
10
作者 张清华 罗鹏军 +1 位作者 徐恭义 卜一之 《中国公路学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期42-52,共11页
为了提高正交异性钢桥面板纵肋与顶板焊接构造细节的疲劳性能,提出了一种新型镦边纵肋与顶板连接构造细节,该构造细节通过局部镦厚与顶板连接部位的纵肋腹板,增大连接焊缝截面尺寸和局部刚度,从而减小该焊缝连接部位的应力集中程度,以... 为了提高正交异性钢桥面板纵肋与顶板焊接构造细节的疲劳性能,提出了一种新型镦边纵肋与顶板连接构造细节,该构造细节通过局部镦厚与顶板连接部位的纵肋腹板,增大连接焊缝截面尺寸和局部刚度,从而减小该焊缝连接部位的应力集中程度,以实现提高纵肋与顶板焊接构造细节的疲劳性能的目的。作为一种新型焊接构造细节,其实际疲劳破坏模式和疲劳抗力均有待研究确定,为验证这一新型构造细节在改善纵肋与顶板焊接构造细节疲劳性能方面的有效性并确定其实际疲劳破坏模式和疲劳抗力,设计2组共7个足尺节段模型进行疲劳试验,对新型镦边纵肋与顶板焊接构造细节和传统纵肋与顶板焊接构造细节进行对比试验和理论研究。研究结果表明:控制2类构造细节的主导疲劳破坏模式均为萌生于焊根、沿顶板开裂的疲劳破坏模式;该疲劳破坏模式下新型镦边纵肋与顶板焊接构造细节和传统纵肋与顶板焊接构造细节的疲劳性能基本一致,新型镦边纵肋与顶板焊接构造细节对于该疲劳破坏模式下的实际疲劳性能无明显的改善效果;切口应力法适用于该构造细节焊根的疲劳性能评估,从便于工程应用的角度考虑,距离顶板焊趾5mm处的应力值亦可作为纵肋与顶板焊接细节疲劳性能评估的依据。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面板 模型试验 疲劳性能 纵肋顶板焊缝 新型镦边纵肋
富龙西江特大桥钢箱梁方案疲劳分析研究 预览
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作者 刘安兴 孙颖 +1 位作者 刘杰 傅海堂 《广东公路交通》 2018年第6期23-29,49共8页
为了研究钢箱梁的疲劳性能,以某斜拉桥为背景,建立局部有限元模型,利用热点应力法,针对其钢箱梁三种方案的弧形切口及纵肋与横隔板焊缝处的疲劳细节进行计算分析。结果表明:对于纵肋与横隔板焊缝处的疲劳细节,采用6cm厚STC层应力幅改善... 为了研究钢箱梁的疲劳性能,以某斜拉桥为背景,建立局部有限元模型,利用热点应力法,针对其钢箱梁三种方案的弧形切口及纵肋与横隔板焊缝处的疲劳细节进行计算分析。结果表明:对于纵肋与横隔板焊缝处的疲劳细节,采用6cm厚STC层应力幅改善作用最大,降幅为39%~69%,增加顶板和横隔板板厚最大降幅为19%;对于弧形切口疲劳细节,采用STC层应力幅降幅为14%~33%,增加顶板和横隔板板厚降幅为16%~45%。研究结果可为正交异性板的设计和疲劳分析提供参考。 展开更多
关键词 斜拉桥 正交异性板 轻型组合桥面板 疲劳 热点应力
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顶板与竖向加劲肋围焊端部疲劳应力优化方法
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作者 蒋斐 傅中秋 +1 位作者 吉伯海 王益逊 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2018年第10期46-51,共6页
正交异性钢桥面板广泛应用于桥梁工程。在日常车流荷载作用下,顶板与竖向加劲肋构造细节容易发生疲劳损伤。建立该细节局部足尺模型,提出延长加劲肋横桥向长度、设置角钢支撑以及加劲肋开孔三种应力优化方法,以缓解围焊端部应力集中,预... 正交异性钢桥面板广泛应用于桥梁工程。在日常车流荷载作用下,顶板与竖向加劲肋构造细节容易发生疲劳损伤。建立该细节局部足尺模型,提出延长加劲肋横桥向长度、设置角钢支撑以及加劲肋开孔三种应力优化方法,以缓解围焊端部应力集中,预防疲劳裂纹的萌生。通过分析围焊端部焊趾处名义应力和热点应力,结合应力集中系数,对比不同措施下围焊端部的应力水平,提出合理的优化参数。研究表明:围焊端部的应力随加劲肋长度的增加而呈线性降低;角钢支撑提高了围焊端部的刚度,降低了应力水平;对加劲肋开孔能截断围焊端部应力流,改善应力集中。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 应力优化 应力集中系数 角钢支撑 加劲肋开孔
车辆荷载作用下正交异性钢桥面板疲劳受力特性分析 预览
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作者 徐汉江 《现代交通技术》 2018年第1期43-45,共3页
以南京长江三桥为工程背景,建立了正交异性钢桥面板的混合单位模型和简化计算模型,采用两种模型对车辆荷载作用下钢桥面板的受力特性进行了分析.结果表明:正交异性钢桥面板第一受力体系对顶板横向受力、横隔板受力影响不显著.两种模型... 以南京长江三桥为工程背景,建立了正交异性钢桥面板的混合单位模型和简化计算模型,采用两种模型对车辆荷载作用下钢桥面板的受力特性进行了分析.结果表明:正交异性钢桥面板第一受力体系对顶板横向受力、横隔板受力影响不显著.两种模型计算得到的顶板细节、横隔板细节应力幅偏差均小于5.0%,采用简化计算模型进行钢桥面板疲劳应力幅分析合理有效.顶板细节的应力影响范围约1 m,每次车轮荷载作用引起一次应力循环.横隔板细节的应力影响范围约4 m,轴距小于4 m的车辆产生的应力将出现叠加效应. 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 车轮荷载 疲劳应力幅 应力影响范围
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钢桥面板疲劳损伤智能监测与评估系统研究
14
作者 张清华 崔闯 +2 位作者 魏川 李俊 卜一之 《中国公路学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期66-77,112共13页
正交异性钢桥面板作为大跨度桥梁的首选桥面板结构,实时监测并准确识别其重要构造细节的疲劳损伤程度,在此基础上预测剩余疲劳寿命,对于大跨度桥梁的服役期管理维护决策至关重要;但正交异性钢桥面板的疲劳问题具有多尺度、多模式、随机... 正交异性钢桥面板作为大跨度桥梁的首选桥面板结构,实时监测并准确识别其重要构造细节的疲劳损伤程度,在此基础上预测剩余疲劳寿命,对于大跨度桥梁的服役期管理维护决策至关重要;但正交异性钢桥面板的疲劳问题具有多尺度、多模式、随机性、隐蔽性等特性,且其对结构静动力响应的影响仅限于疲劳裂纹附近的局部区域,传统的损伤识别方法难以准确识别。结合智能技术的最新发展和正交异性钢桥面板疲劳问题的基本属性,构建了其疲劳损伤智能监测与评估系统,并对其疲劳损伤指标和疲劳损伤智能评估的相关关键问题进行研究。提出了基于等效结构应力的正交异性钢桥面板多尺度疲劳损伤评估方法;建立了考虑随机因素的结构体系实时疲劳损伤评估及剩余寿命预测方法;构建了正交异性钢桥面板疲劳损伤智能监测与评估系统;基于实际桥梁结构的交通量和结构响应监测信息,对所建立的正交异性钢桥面板疲劳损伤智能监测与评估系统进行了验证。研究结果表明:在实际交通荷载作用下,顶板与纵肋连接细节的疲劳主导失效模式为焊根部位起裂沿顶板扩展,所提出的疲劳损伤评估方法的评估结果与实际结构一致,表明所提出的方法能够准确确定结构体系的疲劳失效模式;疲劳损伤智能监测与评估系统所确定的实桥疲劳损伤及剩余寿命预测结果与实际桥梁疲劳损伤开裂时间基本一致;所建立的智能监测与评估系统可为正交异性钢桥面板疲劳损伤过程和寿命评估提供理论依据及支撑,并为实桥的运营管理养护决策提供科学依据。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面板 智能监测与评估系统 疲劳损伤 评估方法
钢桥面板纵肋与横隔板连接位置疲劳损伤特征
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作者 朋茜 周绪红 +2 位作者 狄谨 秦凤江 王杰 《中国公路学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期78-90,共13页
纵肋与横隔板连接是控制钢桥面板耐久性的关键构造细节,其在轮载作用下应力传递复杂,构造设计不当极易引起疲劳裂纹。目前常规式纵肋与横隔板连接在运营过程中可能发生的疲劳裂纹形式有横隔板弧形开孔裂纹、焊缝端部横隔板裂纹、焊缝端... 纵肋与横隔板连接是控制钢桥面板耐久性的关键构造细节,其在轮载作用下应力传递复杂,构造设计不当极易引起疲劳裂纹。目前常规式纵肋与横隔板连接在运营过程中可能发生的疲劳裂纹形式有横隔板弧形开孔裂纹、焊缝端部横隔板裂纹、焊缝端部纵肋水平裂纹或竖向裂纹,针对常规式连接的不足,设计上进一步提出内肋式和无缝式2种构造类型。采用有限元方法,以纵肋与横隔板连接可能出现裂纹的4类细节为对象,基于应力影响面分析,讨论了车辆轮载移动对各细节局部受力的影响,研究了常规式、内肋式和无缝式3种构造类型的疲劳损伤特征。结果表明:轮载作用下4类细节的局部效应非常显著,纵向影响区域约在3道横隔板之间,横向影响区域约在2个纵肋范围;考虑轮迹横向概率分布,各细节应力幅横向折减系数在0.94~0.97范围内。常规式连接弧形开孔细节应力幅最大,主要受面内变形控制,纵肋壁板水平细节次之,表现出明显的面外弯曲特性。与常规式连接相比,内肋式连接纵肋壁板水平细节和竖向细节最大应力幅分别降低28%和29%,减缓了纵肋在焊缝端部的应力集中程度。无缝式连接可能的疲劳破坏形式减少为横隔板焊趾开裂和纵肋壁板焊趾开裂2类,分析发现这2类细节均主要处于受压状态。常规式连接疲劳寿命预估为41.2年,纵肋壁板出现水平裂纹导致疲劳破坏的可能性较大;内肋式连接疲劳寿命由横隔板弧形开孔细节控制,较常规式连接提高58%;无缝式连接疲劳寿命预估为85.3年,较常规式和内肋式连接分别提高107%和31%,且两细节寿命相近,从全寿命设计角度考虑该构造更为合理。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面板 有限元方法 纵肋 横隔板 应力影响面 疲劳寿命
正交异性钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节疲劳开裂快速加固方法
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作者 张清华 李俊 +1 位作者 卜一之 金通 《中国公路学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期124-133,共10页
为研究钢桥面板疲劳开裂局部区域引入钢或高性能材料加固构件的装配式加固方法,以钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节为研究对象,采用足尺模型试验对钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节疲劳性能劣化及其疲劳开裂的栓接角钢装配式快速加固... 为研究钢桥面板疲劳开裂局部区域引入钢或高性能材料加固构件的装配式加固方法,以钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节为研究对象,采用足尺模型试验对钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节疲劳性能劣化及其疲劳开裂的栓接角钢装配式快速加固相关关键问题进行了试验和理论研究;基于断裂力学探究了纵肋与横隔板交叉构造细节三维疲劳裂纹的扩展特性、疲劳寿命预测及装配式快速加固方法的加固效果。研究结果表明:纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳裂纹萌生于焊趾并沿纵肋腹板进行扩展,其对结构力学特性的影响范围和程度随着裂纹的扩展而逐步加剧;加固后相应开裂部位关键测点和裂尖各测点的应力应变降幅分别达57%和80%,装配式加固构件与既有结构协同受力性能良好,能够有效抑制局部疲劳裂纹扩展;数值断裂力学分析表明,加固后裂尖应力强度因子降幅达90%,可有效抑制疲劳裂纹的进一步扩展。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面板 装配式快速加固方法 疲劳开裂 应力强度因子
基于等效结构应力法的正交异性钢桥面板体系疲劳抗力评估
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作者 李俊 张清华 +2 位作者 袁道云 郭亚文 卜一之 《中国公路学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期134-143,共10页
正交异性钢桥面板的疲劳问题属于多疲劳失效模式下的结构体系疲劳问题,为研究其结构体系的疲劳失效模式和疲劳抗力,以典型的正交异性钢桥面板为研究对象,提出基于主导疲劳失效模式的结构体系疲劳抗力评估方法。由正交异性钢桥面板的重... 正交异性钢桥面板的疲劳问题属于多疲劳失效模式下的结构体系疲劳问题,为研究其结构体系的疲劳失效模式和疲劳抗力,以典型的正交异性钢桥面板为研究对象,提出基于主导疲劳失效模式的结构体系疲劳抗力评估方法。由正交异性钢桥面板的重要疲劳失效模式入手,设计3组共8个足尺节段模型,通过疲劳试验研究确定纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节的重要疲劳失效模式及其实际疲劳抗力;基于所提出的结构体系疲劳抗力评估方法,探讨引入镦边纵肋和双面焊等新型构造细节条件下正交异性钢桥面板结构体系的疲劳抗力问题。研究结果表明:纵肋与顶板焊接细节主导疲劳失效模式为疲劳裂纹萌生于焊根并沿顶板厚度方向扩展,而纵肋与横隔板交叉构造细节主导疲劳失效模式为疲劳裂纹萌生于端部焊趾并沿纵肋腹板扩展;初始制造缺陷会显著降低正交异性钢桥面板重要疲劳失效模式的疲劳抗力并导致疲劳失效模式迁移;对于正交异性钢桥面板的结构体系而言,引入新型镦边纵肋与顶板焊接细节无法提高结构体系的疲劳抗力;而引入纵肋与顶板新型双面焊细节,可使结构体系的主导疲劳失效模式迁移至顶板焊趾或纵肋与横隔板交叉构造细节,结构体系的疲劳抗力得到显著提高。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面板 结构体系疲劳抗力 主导疲劳失效模式 双面焊
港口公路桥梁疲劳荷载谱研究与应用 被引量:3
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作者 狄谨 王杰 +2 位作者 朋茜 秦凤江 戴杰 《长安大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期48-55,共8页
为了对港口公路桥梁疲劳荷载谱进行研究,以浙江沿海一座港口公路桥梁为背景,连续跟踪其1年内的通行车辆荷载信息,研究港口公路桥梁的疲劳荷载谱。首先根据车轴数量和轴距将桥上通行车辆划分为7类,从车流量、轴载质量和轴距3个方面分析... 为了对港口公路桥梁疲劳荷载谱进行研究,以浙江沿海一座港口公路桥梁为背景,连续跟踪其1年内的通行车辆荷载信息,研究港口公路桥梁的疲劳荷载谱。首先根据车轴数量和轴距将桥上通行车辆划分为7类,从车流量、轴载质量和轴距3个方面分析港口公路桥梁车辆荷载的分布特征;然后根据等效疲劳损伤原理,计算各车型的等效轴载质量和等效轴距,得到港口公路桥梁疲劳荷载谱;最后应用得到的疲劳荷载谱,采用热点应力法对该港口公路桥梁正交异性钢桥板的3个关键疲劳细节进行寿命评估。结果表明:两侧慢车道车流量占主要地位,占比高达总量的79.5%;四轴以上货车(V4~V7)在总车流量中占比高达81.5%,以V4、V5和V7为主;其中四轴车轴载质量均服从混合高斯分布,轴距均服从典型高斯分布;在港口公路桥梁疲劳荷载谱中,所有等效疲劳车辆的质量均大于10t,并且四轴以上货车占比高达85.9%;四轴以上货车对钢桥面板的疲劳损伤贡献率超过90%,其中五轴车和六轴2类车占比最高,约为70%,三轴2类车的疲劳损伤贡献率最低,占比不到1%;评估得到该桥钢桥面板的3个关键疲劳细节的疲劳寿命均小于设计使用寿命,并且疲劳细节P2和P3的疲劳寿命仅为4.4年和6.1年,后续应对其加强监测,以确保桥梁结构安全;得到的疲劳荷载谱对今后港口公路桥梁的抗疲劳设计和疲劳损伤评估具有较强的参考价值,疲劳寿命评估结果对该桥的后期维护具有指导意义。 展开更多
关键词 桥梁工程 港口公路桥梁 疲劳荷载谱 钢桥面板 车辆荷载 疲劳寿命
基于线性累积损伤准则讨论钢桥面板顶板厚度
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作者 袁远 吴冲 姜旭 《武汉理工大学学报》 北大核心 2017年第9期44-50,共7页
为了讨论顶板的合理厚度,采用Miner线性累积损伤准则,根据国内一座悬索桥和一座斜拉桥的实测交通数据,对该细节处进行疲劳性能分析,并考虑车辆轮载横向偏移、冲击作用以及桥面铺装的影响。通过分析可知,横隔板处的疲劳细节可能是设计控... 为了讨论顶板的合理厚度,采用Miner线性累积损伤准则,根据国内一座悬索桥和一座斜拉桥的实测交通数据,对该细节处进行疲劳性能分析,并考虑车辆轮载横向偏移、冲击作用以及桥面铺装的影响。通过分析可知,横隔板处的疲劳细节可能是设计控制位置。交通荷载超重是造成疲劳寿命降低的重要原因。各个车道荷载作用下所需顶板厚度比较离散,取值范围为16~28 mm,可以考虑在重车道采用较厚的顶板应对超载现象。 展开更多
关键词 顶板厚度 正交异性钢桥面板 线性累积损伤准则 有限元
大跨径悬索桥复合浇注式沥青钢桥面铺装性能观测研究 被引量:2
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作者 吴钊 朱雷 熊文涛 《公路》 北大核心 2017年第1期32-36,共5页
我国的桥梁建设越来越多采用正交异性板钢箱梁结构,但是由于施工质量不良、使用条件恶劣等因素的影响,钢桥面铺装使用现状不容乐观。复合浇注式沥青铺装首次应用于大跨径悬索桥,其长期使用性能尤其值得关注。于2013年~2015年采用多功能... 我国的桥梁建设越来越多采用正交异性板钢箱梁结构,但是由于施工质量不良、使用条件恶劣等因素的影响,钢桥面铺装使用现状不容乐观。复合浇注式沥青铺装首次应用于大跨径悬索桥,其长期使用性能尤其值得关注。于2013年~2015年采用多功能检测车、激光断面仪、摩擦系数检测车和探地雷达对复合浇注式沥青铺装的性能进行了跟踪检测,结果表明经过3年的使用,复合浇注式沥青铺装的性能依然保持良好;同时也提出评价铺装的使用性能,需要结合多方面、多手段的检测来进行综合评价,为后期的养护决策提供数据支撑。 展开更多
关键词 正交异性板 钢桥面铺装 使用性能 跟踪检测
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