焊接钢桥结构细节疲劳裂纹原因及对策分析

从分析现代焊接钢桥疲劳性能的影响因素入手,分析了钢桥的疲劳设计,并探究了焊接钢桥疲劳设计的敏感部位,并依据所得探究结果提出防止疲劳问题的解决对策,为现代钢桥的安全性能提供保障。     

现代军用桥梁的疲劳问题分析

随着现代军用桥梁的发展,尤其是大量屈服强度450 MPa以上的高强度钢材和冷弯焊接构件的使用以及一些新型结构型式和制造工艺的不断出现,现代军用桥梁构件的疲劳性能需要给予特别关注。在分析军用桥梁疲劳性能影响因素、疲劳荷载的基础上,探讨了现代军用桥梁中常用的一些典型构造细节的疲劳性能,并总结了防止军用桥梁疲劳破坏的方法,不仅可以有效地防止军用桥梁疲劳破坏事故的发生,而且对提高军用桥梁的设计和制造水平也具有非常重要的意义。     

钢结构桥梁焊接节点腐蚀疲劳研究进展

为深化对钢桥焊接节点腐蚀疲劳问题的认识,通过对既有研究成果进行梳理,从钢桥腐蚀原因及特点、焊接节点腐蚀疲劳性能影响因素及焊接节点腐蚀预测模型等方面进行了总结,探讨了钢桥焊接节点腐蚀疲劳研究的现状和发展趋势。针对环境腐蚀下疲劳裂纹萌生机理,重点讨论了点蚀疲劳损伤过程。基于3种典型的腐蚀疲劳模型(叠加模型,竞争模型和乘积模型),对腐蚀疲劳裂纹扩展机理进行了综述。对基于S-N曲线、Miner线性累积损伤理论和基于断裂力学裂纹扩展速率公式的两种主要的腐蚀疲劳寿命预测方法进行了归纳。研究结果表明:钢桥焊接节点腐蚀疲劳体现为环境介质和循环应力双重驱动下的裂纹扩展问题,其疲劳破坏模式、疲劳损伤机理、抗疲劳设计等问题更为复杂;钢桥腐蚀疲劳损伤驱动机理、腐蚀疲劳寿命评估方法及适用的疲劳性能强化技术,是钢桥的全寿命周期设计理论的重要基础和钢桥可持续发展亟待解决的重要研究课题。     

钢桥疲劳研究关键技术分析

针对当今大跨度钢桥的建设和既有钢桥的使用状况进行分析,结合工程建设和运营管理中涉及疲劳的重点研究领域作了阐述,对钢桥疲劳研究成果的应用作了归纳,并展望了钢桥疲劳研究的前景。     

钢桥疲劳研究关键技术分析

针对当今大跨度钢桥的建设和既有钢桥的使用状况进行分析,结合工程建设和运营管理中涉及疲劳的重点研究领域作了阐述,对钢桥疲劳研究成果的应用作了归纳,并展望了钢桥疲劳研究的前景.     

钢桥整体节点的疲劳性能研究

指出对于钢桥，节点的疲劳破坏是最主要的破坏形式，以某大桥的整体节点为模型，采用疲劳试验分析和有限元计算的方法对其进行疲劳性能分析，结果表明，该桥梁的整体节点具有足够的抗疲劳强度。     

正交异性钢桥面板疲劳问题的研究

疲劳将会使钢桥的使用寿命大大缩短,因而在设计、制造、架设及后期维护中需要时刻关注钢桥在细部构造中可能出现的疲劳问题。采用ANSYS大型通用有限元软件对钢箱梁正交异性钢桥面板进行了数值模拟,研究了横隔板与U肋焊缝交叉处的应力状态。结果表明:横隔板厚度对应力的影响显著,对疲劳裂纹的产生也有较大的影响。     

高速铁路钢桥疲劳设计研究

首先对我国铁路钢桥设计规范的疲劳设计方法予以回顾,针对高速铁路钢桥受力特点,分析了疲劳设计应特殊考虑的问题,最后提出设计方法．     

铁路栓焊钢桥疲劳设计

简要介绍了我国铁路钢桥由铆接结构发展到栓焊结构的历程。铁路桥梁承载大,结构的荷载效应变化频繁,焊接桥梁构造容易产生疲劳破坏。在1965年铁路栓焊桥梁的发展之初,就开始进行了疲劳试验研究,根据数十年的使用经验和研究资料,给出了疲劳抗力方程和铁路栓焊钢桥疲劳设计的列车疲劳应力、结构疲劳抗力的计算方法以及疲劳应力检算方法。研究成果已应用于铁路桥梁设计中,由于铁路高速、重载的发展方向,研究还有待于进一步深入。     

密封剂在钢桥上的应用

我国铁路钢桥为了减少疲劳控制因素,对箱型杆件的端隔板箱口里侧缩短焊缝长度,在箱口外侧用密封剂进行密封,使箱体成为密封体,防止钢梁里侧腐蚀,以便延长钢桥的涂装寿命。     

桥梁钢疲劳断裂性能比较研究和统计分析

基于早年桥梁钢的常规疲劳断裂试验结果 ,比较研究了早年桥梁钢的断裂性能 ;应用概率统计方法分析了早年桥梁钢的疲劳裂纹扩展特性。结果表明 :2 0世纪 5 0年代前生产的铁路桥梁钢材断裂韧性较低 ,低温下 (0℃以下 )裂纹张开位移 (COD)值为 0 0 12～ 0 0 2 9mm ,断裂韧性 (K1C)值为 36 8～ 6 0MPa·m1/ 2 ;其钢材的疲劳裂纹扩展规律相关性较好。运用双随机变量描述了疲劳裂纹扩展过程 ,表现了真实裂纹扩展规律相对Paris公式的偏离程度。给出的疲劳裂纹扩展速率da/dN =7 78× 10 -13 (ΔK) 4 92 (m/周 )可用于现役钢桥的疲劳寿命评估和预测     

对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析

国内近年来正交异性整体钢桥面体系不仅在公路钢桥,而且在铁路钢桥上得到大量的应用。首先介绍国内对正交异性钢桥面板应用的总体情况,包括还在建造和设计中的一些新桥。对正交异性钢桥面板疲劳构造细节进行分析,重点分析疲劳裂纹易发生部位和形成的原因。根据分析结果,设计出经简化且能包络实际受力最不利状态的试件进行疲劳试验。所涉及的构造细节包括桥梁实际工艺下的U肋与桥面板焊缝、U肋与横隔板之间有过焊孔和没有过焊孔时横隔板与桥面板焊缝、U肋嵌补段焊缝、U肋与横隔板之间挖孔焊缝,共计有6个构造细节。提出采用准热点应力统计方法确定正交异性钢桥面板构造细节名义应力的观点,对制定抗疲劳设计方法的研究技术路线作出归纳,进而提出正交异性钢桥面板疲劳设计方法的建议。     

Innovative steel-UHPC composite bridge girders for long-span bridges

Steel and steel-concrete composite girders are two types of girders commonly used for long-span bridges. However, practice has shown that the two types of girders have some drawbacks. For steel girders, the orthotropic steel deck (OSD) is vulnerable to fatigue cracking and the asphalt overlay is susceptible to damage such as rutting and pot holes. While for steel-concrete composite girders, the concrete deck is generally thick and heavy, and the deck is prone to cracking because of its low tensile strength and high creep. Thus, to improve the serviceability and durability of girders for long-span bridges, three new types of steel-UHPC lightweight composite bridge girders are proposed, where UHPC denotes ultra-high performance concrete. The first two types consist of an OSD and a thin UHPC layer while the third type consists of a steel beam and a UHPC waffle deck. Due to excellent mechanical behaviors and impressive durability of UHPC, the steel-UHPC composite girders have the advantages of light weight, high strength, low creep coefficient, low risk of cracking, and excellent durability, making them competitive alternatives for long-span bridges. To date, the proposed steel-UHPC composite girders have been applied to 14 real bridges in China. It is expected that the application of the new steel-UHPC composite girders on long-span bridges will have a promising future.     

大跨度钢桥

简要介绍我国大跨度钢桥的发展情况,钢桥的特点和采用的材料及设计理论,并将我国焊接钢桥在发展过程中的主要疲劳研究成果作了概述。     

铁路大跨度钢管混凝土拱桥拱肋管节点的疲劳性能研究

在研究大量资料文献的基础上,结合空间有限元分析,对比各种管节点疲劳检算方法的优缺点,研究了空心管节点疲劳检算方法在填心钢管-空心钢管节点疲劳性能分析中的适用性,对我国某在建大跨度铁路钢管混凝土拱桥(Y桥)拱肋管节点的疲劳性能作了可靠的分析评估,根据分析结果对该桥拱肋管节点的疲劳设计提出了合理建议。     

正交异性钢桥面板的疲劳研究综述

正交异性钢桥面板是国内外大中跨径桥梁普遍采用的桥面结构形式,由于直接承受车轮荷载的反复作用,疲劳问题非常突出。详细阐述正交异性钢桥面板细节构造的疲劳研究概况和相关结论,简述钢桥面板的疲劳评估方法,并对正交异性钢桥面板的疲劳研究进行展望和建议。     

桥梁结构疲劳性能分析与疲劳设计方法研究

分析总结了桥梁结构的正截面和斜截面疲劳性能，在此基础上，提出了预应力钢筋混凝土桥梁结构受弯构件正截面和斜截面的疲劳验算方法，并给出构件中混凝土和钢筋的疲劳强度容许值，研究结论可为桥梁结构的疲劳设计、验算提供参考建议。     

钢桥疲劳评估研究进展

介绍近期国内外关于钢桥疲劳研究的新进展,主要是热点应力法、临界距离理论法、连续介质损伤力学和断裂力学法在钢桥疲劳评估中的应用。分析现行设计规范推荐的疲劳评估法存在的不足,提出钢桥疲劳三阶段评估法。在整体-局部模型和局部精细化模型中采用热点应力、临界距离理论与断裂力学法是三阶段疲劳评估的关键内容。三阶段疲劳评估法具有良好的普遍适用性,可提高疲劳寿命评估的效率和准确性。