栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

摘要：

为了解决栓接U肋对接偏差引起的纵向力流传递不畅、偏差处纵肋腹板及拼接板抗疲劳性能不佳的问题,以某栓接U肋的钢箱梁斜拉桥为工程背景,进行了U肋栓接邻近区轮载应力和对接偏差影响分析,以及非栓接邻近区(相当于嵌补段焊接U肋对接处)的轮载应力分析.根据已有疲劳寿命曲线和所选取的等效损伤系数,进行了疲劳强度验算与寿命预测.根据所得上述两区域不利轮载应力与相应疲劳强度,基于提出的"应强比"指标,比较了不同连接方式下U肋的疲劳性能.研究并提出了疲劳性能不满足要求的拼接板改进方法.结果表明:栓接U肋中U肋腹板的抗疲劳性能优于嵌补段焊接连接U肋,但其常规设计的拼接板抗疲劳性能不及嵌补段U肋,即使在无对接偏差的情况下.栓接接头应力峰值集中在无填充板侧拼接板下缘各螺栓孔附近,整体上由纵向接头中点往两端递减,且在紧靠接头的第一排螺栓孔处的紧邻U肋腹板层拼接板下缘达到最大值."当U肋对接偏差不超过3 mm时,宜采用强制矫正方式"的规范规定合理.拼接板应力随对接偏差(填充板厚度)增大而增大,偏差大于3 mm时,呈非线性急剧增加.对于背景工程,当U肋对接偏差为5～6 mm时,可将外侧拼接板由180 mm宽加至210 mm;当其为7～9 mm时,两外侧拼接板均应采用536 mm×210 mm×120 mm×12 mm的L形拼接板.

关键词：桥梁工程、栓接U肋疲劳性能、有限元方法、正交异性桥面板、对接偏差

所属期刊栏目：37

分类号：U443.32(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51778069,51708047;湖南省研究生科研创新项目CX2018B522;973计划项目2015CB057702;桥梁工程领域省部级重点实验室开放基金项目18KE04

在线出版日期：2020-04-15（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：49-58