钢-STC轻型组合桥面结构多参数分析

摘要：

为综合研究STC层厚度、 隔板厚度、 栓钉间距对轻型组合桥面结构疲劳性能的影响,分析各参数间的协作性,得到基于该3种参数下轻型组合桥面结构的综合优化设计参数.以某大桥为工程背景,建立ANSYS局部有限元模型,对不同STC厚度、 隔板厚度、 栓钉间距情形下,钢桥面典型易疲劳开裂细节进行应力幅计算,并采用名义应力法对计算结果进行评估.基于有限元分析结果,得出以下结论:轻型组合桥面结构可以大幅提高钢桥面板的局部刚度,但对于整体刚度的贡献有限.各设计参数下的轻型组合桥面结构,对面板与U肋连接细节应力幅的改善作用均很大,而对其他细节改善作用则相对较小,U肋与隔板交叉处隔板裂纹细节为轻型组合桥面结构的开裂控制细节;STC层厚度由45 mm增加到60 mm可进一步降低钢桥面各疲劳细节应力幅;隔板变厚对U肋与横隔板交叉处隔板裂纹细节、U肋下缘对接焊缝细节应力幅改善较大,降幅为20%~29%;栓钉变密对U肋与横隔板交叉部位、 弧形切口处细节改善作用明显,应力幅降低22.01%~27.96%;模拟的12种轻型组合桥面结构方案中,有7种方案的典型疲劳细节均满足疲劳强度设计要求,有一种方案理论上基本不会疲劳开裂.

关键词：桥梁工程、参数分析、名义应力法、轻型组合桥面、疲劳性能

所属期刊栏目：35

分类号：U443.32(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51178177,51378194;交通运输部重大科技专项项目2011318494160

在线出版日期：2018-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：73-81,90