鋼箱梁細部構(gòu)造疲勞試驗研究及局部優(yōu)化.pdf

1、正交異性鋼橋面板已廣泛應(yīng)用于各種大跨徑橋梁,其具有自重輕、承載能力大、結(jié)構(gòu)美觀、施工方便等優(yōu)點。由于其結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,構(gòu)造形式多樣,再加上焊接殘余應(yīng)力、制造安裝誤差等因素的影響,易發(fā)生疲勞破壞。本文以九江長江公路大橋正交異性鋼橋面板典型焊縫細部構(gòu)造為研究對象,對U肋與橋面板焊縫連接處、橋面板與縱橫加勁肋連接部位、U肋與橫隔板圍焊處三處細部構(gòu)造進行了較深入的研究,主要研究工作如下:
　　1、選擇實際橋梁中三處易產(chǎn)生疲勞裂紋的細部構(gòu)造,

2、進行有限元分析,得到車載移動過程中三處細部構(gòu)造關(guān)注點的應(yīng)力-時間變化曲線。為對三處細部構(gòu)造進行精細的有限元分析,建立三處細部構(gòu)造的實體有限元子模型。通過子模型法分析得各細部構(gòu)造的準確受力狀態(tài)?；谄谠嚇雨P(guān)注點應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)與實際橋梁對應(yīng)位置應(yīng)力狀態(tài)相同的原則設(shè)計了三組疲勞試樣。
　　2、對三組疲勞試樣建立實體模型進行有限元分析,根據(jù)分析結(jié)果布置應(yīng)變片,掌握各試樣關(guān)注點的應(yīng)力分布。完成三組試樣的靜力測試和疲勞試驗,將靜力測試結(jié)果與有限

3、元分析結(jié)果進行對比,驗證試樣設(shè)計的合理性。
　　3、完成各組試樣的疲勞試驗后,分別對各組試樣試驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析,擬合出每組試樣對應(yīng)實際橋梁關(guān)注點的S-N曲線,求出對應(yīng)的容許應(yīng)力幅值。統(tǒng)計分析三組試樣對應(yīng)細部構(gòu)造的破壞形式,找出裂紋產(chǎn)生的規(guī)律,并且分析了點焊焊縫對疲勞壽命的影響,表面粗糙度對疲勞壽命的影響等。為大橋的疲勞壽命評估、健康檢測和養(yǎng)護維修提供依據(jù),也為其他橋梁設(shè)計提供參考。
　　4、對U肋與橫隔板圍焊處裂紋產(chǎn)生的原