鐵路橋梁正交異性板U肋與橫梁腹板連接處疲勞性能研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路建設(shè)的快速發(fā)展,正交異性整體鋼橋面板因其優(yōu)越的結(jié)構(gòu)形式而在鐵路橋梁建設(shè)中得到越來越多的應(yīng)用。但正交異性鋼橋面板受力復(fù)雜,構(gòu)造形式不斷發(fā)展、改進(jìn),加上應(yīng)力集中和焊接缺陷,易發(fā)生疲勞破壞,正交異性板的疲勞問題一直是鐵路鋼橋中的關(guān)鍵和熱點(diǎn)問題。本文在廣泛收集、研究國內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,對鐵路橋梁正交異性板U肋與橫梁腹板連接處的疲勞性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。主要取得如下成果:
　　 1、參照安慶長江大橋正交異性鋼橋面構(gòu)造形式

2、,設(shè)計(jì)制作了U肋與橫梁腹板連接處4個1:1的整體模型試件;建立試件的空間有限元模型,完成了精細(xì)有限元分析。
　　 2、完成了試件的疲勞試驗(yàn),對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明:正交異性板U肋與橫梁腹板連接處有較好的抗疲勞性能;不同荷載循環(huán)次數(shù)后每次靜載測試的撓度值與荷載值呈線性關(guān)系;實(shí)測應(yīng)力與有限元的線彈性計(jì)算值吻合良好,裂紋出現(xiàn)的順序和位置均與有限元分析結(jié)果相符;正交異性整體鋼橋面橫梁腹板主要發(fā)生面內(nèi)彎曲,面外彎曲很小。

3、>　　 3、分析研究了影響正交異性板疲勞性能的因素。得出結(jié)論:疲勞荷載幅對U肋與橫梁腹板連接處疲勞性能的影響很大;U肋上方與橫梁腹板連接處開孔可改善該處應(yīng)力集中,但對試件的疲勞性能沒有影響;U肋下方與橫梁腹板連接處腹板開孔形式對其疲勞性能影響不大;加載方式對U肋與橫梁腹板連接處的受力狀態(tài)及疲勞性能影響很大,應(yīng)該盡量避免鋼軌位于U肋的正上方。
　　 4、對正交異性整體鋼橋面板U肋與橫梁腹板連接處的疲勞性能進(jìn)行了評估。得出結(jié)論:U