正交异性钢桥面板疲劳裂纹试验和数值分析

摘要：

横隔板开孔和U肋与横隔板连接焊缝端头部位是正交异性钢桥面板的疲劳敏感部位,容易过早、过多地出现疲劳裂纹.为了研究疲劳裂纹产生的原因,以某钢箱梁悬索桥为背景,针对其正交异性钢桥面板制作节段模型进行疲劳试验和扩展有限元分析,考虑横隔板面外变形的影响,研究横隔板开孔部位、U肋与横隔板连接焊缝端头部位疲劳裂纹的产生和扩展.结果表明:节段模型经200万次疲劳荷载作用后,横隔板开孔处出现长7.5 mm的裂纹,260万次后扩展到31mm;考虑顶板和横隔板之间的相对水平位移(1.21 mm)时,各测点的面内应力计算值与实测值整体吻合良好;横隔板开孔断面最小处的应力达60 MPa,热点应力达到或超过该细节的常幅疲劳极限70 MPa,在此处产生裂纹;横隔板的面外变形是诱发横隔板开孔处裂纹的根本原因,热点应力和结构缺陷促使了裂纹的产生.

关键词：正交异性钢桥面板、节段模型、疲劳试验、扩展有限元、疲劳裂纹、横隔板、焊缝

所属期刊栏目：47

分类号：U441.4;U443.32(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51478071Project of National Natural Science Foundation of China51478071

在线出版日期：2018-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：65-70