公軌兩用斜拉橋鋼錨箱式索梁錨固區(qū)足尺模型疲勞試驗(yàn)研究.pdf

1、本文以正在設(shè)計(jì)研究中的上海長江大橋?yàn)楸尘?，采用足尺模型試?yàn)和理論相結(jié)合的方法，研究公軌兩用斜拉橋鋼錨箱式索梁錨固區(qū)的疲勞性能。該橋?yàn)殡p塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，考慮城市軌道交通過橋，采用公軌同平面共建形式。由于軌道交通荷載引起的斜拉索索力幅遠(yuǎn)比公路荷載引起的大，索梁錨固區(qū)疲勞問題尤為突出。 通過有限元整體受力分析，選出活載索力幅最大值梁段，建立全梁段索梁錨固區(qū)有限元模型，分析錨固區(qū)索力傳力機(jī)理和應(yīng)力集中，掌握承載焊縫和焊趾附近的應(yīng)力

2、分布情況。根據(jù)靜力分析結(jié)果，按照承載焊縫和焊趾附近應(yīng)力分布相似的模型設(shè)計(jì)原則，截取錨箱結(jié)構(gòu)及部分索梁錨固區(qū)作為足尺疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并對全梁段模型和足尺疲勞試?yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元應(yīng)力分析比較，驗(yàn)證了模型設(shè)計(jì)的正確性和適用性。 在對公軌兩用橋梁疲勞荷載的確定過程中，針對我國公路橋梁和軌道交通橋梁暫無疲勞設(shè)計(jì)荷載，參考國外規(guī)范相關(guān)規(guī)定，根據(jù)Miner累積損傷法則，將運(yùn)營階段高周、低值應(yīng)力幅換算為疲勞試驗(yàn)低周、高值應(yīng)力幅。 在2030

3、kN疲勞試驗(yàn)荷載幅作用2,000,000次和2420kN疲勞試驗(yàn)荷載幅作用1，000,000次后，試驗(yàn)?zāi)Ｐ臀窗l(fā)現(xiàn)疲勞裂紋。疲勞試驗(yàn)表明，只要板厚等構(gòu)造細(xì)節(jié)的有關(guān)參數(shù)取值合理，鋼錨箱式索梁錨固區(qū)具有較好的疲勞抗裂性能。 在最后部分，本文嘗試按照AASHTO、BS5400、Eurocode規(guī)范對索梁錨固區(qū)承載焊縫的疲勞強(qiáng)度和壽命作分析。分析結(jié)果表明，按照Eurocode規(guī)范分析的預(yù)期壽命較為保守，比由疲勞試驗(yàn)加載次數(shù)和荷載幅推算而得