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。     

正交异性钢桥面板横隔板切口疲劳应力幅分析

建立全桥模型和简化的钢桥面板局部节段模型,通过子模型法插值得到横隔板疲劳细节模型的边界条件,计算不同车轮横向分布对应的疲劳细节局部应力,研究横隔板参数变化对横隔板疲劳细节损伤的影响。结果表明:混合单元模型与钢桥面板简化模型对应的应力幅相差小于5.0%,采用钢桥面板简化模型分析横隔板疲劳细节受力简单合理。横隔板疲劳细节在车轮偏离中心位置150 mm时应力幅最大,随着车轮偏离中心位置距离的增大,应力幅下降明显。横隔板间距增大,横隔板疲劳细节应力幅上升,增加横隔板厚度可有效改善其疲劳受力性状。     

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。     

基于热点应力法的正交异性钢桥面板疲劳分析及验算

为了更加准确地评估钢桥面板的疲劳性能,提出基于热点应力法的钢桥面板疲劳分析及验算方法.该方法针对所分析的正交异性钢桥面板,首先利用有限元软件建立桥面系模型,然后采用热点应力法得到验算部位的应力历程,最后根据泄水法计算相应的热点应力幅并进行疲劳验算.以某三塔四跨双层钢桁梁悬索桥为例,针对该桥采用的正交异性钢桥面板,利用本...     

正交异性钢桥面板疲劳裂纹的维修加固方法

正交异性钢桥面板的疲劳裂纹是既有钢桥的常见病害,其维修加固难于新桥建设,必须遵守耐久性等基本原则。钢桥面板的维修加固方法分为三类:第一类是改进铺装层结构,减小整个钢桥面板所有部位的应力;第二类是局部补强或者改进纵向加劲肋的构造;第三类是直接对发生疲劳裂纹的局部进行维修。如果疲劳裂纹比较严重,如纵向加劲肋与横肋之间的连接失效、或者纵向加劲肋与面板的连接焊缝处裂纹向上贯穿面板等,则需要同时采用第一类和第三类加固方法。     

正交异性钢桥面板设计应用研究

总结了正交异性钢桥面板的发展概况及结构形式,分析了不同截面形式在不同结构体系中的适用性,对正交异性钢桥面板的应力计算和疲劳裂缝成因进行了细致的分析,并总结了目前常用的钢桥面板应力计算方法和疲劳计算方法,以供借鉴。     

热轧变厚U肋钢桥面板疲劳机理分析

为改善正交异性钢桥面板疲劳性能,热轧变厚U肋首次大规模应用于厦门第二东通道跨海钢箱梁桥。为揭示热轧变厚U肋与顶板双面焊接钢桥面板的疲劳机理,利用ANSYS建立钢桥面板局部模型,基于热点应力法开展疲劳性能评估,分析疲劳细节在轮载作用下的应力历程、应力幅和应力分布,并与常规的8 mm等厚U肋进行比较研究。结果表明：相比于8 mm等厚U肋,采用热轧变厚U肋不改变疲劳细节热点应力变化趋势;热轧变厚U肋能够显著降低横隔板处顶板焊趾、U肋与横隔板焊缝端部U肋焊趾的热点应力幅,降幅分别为19%和20%,并缓解横隔板处顶板焊趾附近应力集中程度。     

正交异性钢桥面板体系结构应力的有限元计算

正交异性钢桥面板结构体系的疲劳开裂问题已经成为制约钢结构桥梁发展的难题.文章基于断裂力学理论,计算了正交异性钢桥面板节段有限元模型在典型加载工况下(LCI),顶板与纵肋焊接细节以及纵肋与横隔板交叉焊接细节的结构应力.计算结果表明:在典型加载工况下(LCI),相同荷载在不同构造细节的疲劳致损效应不同,结构应力更能反映焊接...     

正交异性钢桥面板横隔板切口疲劳应力分析

以正交异性钢桥面板横隔板切口疲劳应力为研究对象,采用六种横隔板切口形式,以某钢箱梁桥为例,利用abaqus有限元分析软件分别建立三维板壳有限元模型。建模时对横隔板切口部位的网格进行细化,以确保计算结果足够精确。分析在最不利荷载作用下,横隔板切口部位产生的面内外应力对疲劳应力的影响。结果表明影响横隔板切口位置疲劳性能的主应力主要由面内应力决定的;日本采用的横隔板切口形式的切口尺寸最小,该细节受到到的面内应力最小,疲劳性能最好,为正交异性钢桥面板横隔板设计提供参考。     

正交异性钢桥面板纵肋与桥面板连接细节的疲劳评估及修复措施

正交异性钢桥面板由于具有自重轻、极限承载力大等优点目前广泛应用于大、中跨径桥梁中,我国已建和在建的大跨径桥梁也大多采用正交异性钢桥面板.但由于正交异性钢桥面板结构构造复杂,受焊接残余应力影响大,钢桥面板直接位于车轮荷载的作用下,一些构造细节处极易发生疲劳开裂.以国内某大桥正交异性钢桥面板为例,针对纵肋与桥面板之间的疲劳...     

正交异性钢桥面板计算方法探讨

以某构造型正交异性钢桥面板为例,采用多种建模方法进行有限元分析,得到各组件特征部位的应力结果。通过数据对比,可以发现采用带肋板单元模拟正交异性桥面板进行的有限元分析,结果较为精确,且简单实用。希望可为同类设计提供参考。     

细长正交异性钢桥面板的疲劳寿命评估

在多种焊接节点中产生的疲劳裂缝,也产生在大量细长正交异性钢桥面板中。一部分裂缝在桥梁投入使用短短几年之后便会出现,所以对于桥面焊接节点的疲劳寿命评估较复杂。这同时也是局部压应力会随着很多因素而随机变化的原因,尤其是那些在车胎、公路和钢结构的动力交互作用面上。     

斜拉桥钢桥面板细节疲劳分析

正交异性钢桥面板存在大量焊接疲劳薄弱坏节,活载反复作用下容易发生疲劳破坏,国内外针对钢桥面板的力学性能及细节疲劳研究主要考虑第二结构体系效应,通过混合有限元方法模拟斜拉桥第一结构体系效应对疲劳应力的影响,以全梁段板壳单元代替相应位置的鱼骨主梁,采用蒙特·卡洛方法模拟车流,加载于疲劳细节的应力影响面,选用Eurocode疲劳曲线验算各疲劳细节的累积损伤,结果表明受压梁段由于第一体系效应影响可不进行疲劳验算,而对受拉梁段钢桥面系进行疲劳评估时可以忽略全桥结构体系效应的影响.     

轻型车辆的预制正交异性钢板的疲劳分析

对轻型车辆的正交异性钢板进行疲劳分析,考虑疲劳敏感区域处的初始缺陷,获得疲劳寿命。采用3种模型精确模拟肋与隔板连接处的应力集中现象,并用Paris公式模拟裂纹发展状况。为了分析连接处焊接节点初始缺陷的影响,研究了不同初始裂纹下钢板的疲劳寿命。为正交异性钢板疲劳寿命的评估提出了一个合理的方法。     

正交异性钢桥面板与纵横梁协同工作研究

为考察混凝土桥面板更换为正交异性钢桥面板后桥面板与纵横梁的协同工作状况,对全桥试验荷载作用下桥面板更换前后纵横梁相应测点处应变进行对比分析。用ANSYS有限元分析软件,采用壳单元建立了正交异性钢桥面板和纵横梁共同工作的局部三维有限元模型,按照有关规范规定对模型加载,对比分析了桥面板更换前后纵横梁受力状况。结果表明,新老构件协同工作效果良好,可判断大跨度栓焊桁架桥采用正交异性板进行加固有着很好的效果。     

武汉市轨道二号线沿线房地产增值效益分析

针对城市轨道交通投资的外溢性特点,对武汉市轨道二号线沿线房地产增值效益进行量化估算。首先预测轨道交通开发利益的影响范围,接着建立住宅房地产增值预测模型,并在此基础上对该模型进行改进,建立商业房地产增值预测模型,计算武汉市轨道二号线沿线住宅和商业房地产在地铁建设影响下的增值空间。分析结果表明：距离市中心或副中心较近的车站对周边楼盘价格影响的地理范围较小,而距离市中心较远的车站对周边房地产的影响地理范围较大;其次,无论是住宅房地产还是商业房地产价格,距离市中心或副中心越远,受地铁建设影响越明显,并且商业房地产的增值幅度比住宅房地产更大。     

大跨变截面波形钢腹板箱梁横向受力分析

为研究大跨变截面波形钢腹板预应力混凝土（PC）组合箱梁顶板在车轮局部荷载作用下的横向受力问题,结合2座桥例,分别建立全桥实体有限元模型;选择纵向3个典型截面,建立与之匹配和考虑有效分布宽度的平面框架模型;依据实体模型中顶板控制截面的横向应力影响线进行空间实体模型和平面框架模型的横向最不利加载,获得控制截面的最大横向拉应力及其沿纵向的变化规律,并对比了2种模型的计算结果。结果表明:对于顶板悬臂根部截面和腹板内侧截面,框架法与实体有限元法计算结果吻合良好;对于顶板跨中截面,腹板间距较大时,框架法的计算值偏于保守,设计中需对框架法的计算值进行适当折减;随着加载位置由跨中向支点移动,顶板跨中截面的横向应力峰值逐渐减小,悬臂根部截面和腹板内侧截面的横向应力峰值有增大趋势;有无横隔板对桥面板的横向受力影响很小,顶板跨中截面的横向应力值随波形钢腹板线刚度的增加线性减小。     

正交异性钢桥面板结构体系的疲劳破坏模式和抗力评估

正交异性钢桥面板的疲劳问题属于包含多疲劳破坏模式的结构体系疲劳问题。基于这一本质特性,以典型的正交异性钢桥面板结构体系为研究对象,由结构体系的主导疲劳破坏模式出发,提出正交异性钢桥面板结构体系疲劳抗力评估的新方法。以纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节为主要研究对象,设计8个足尺节段模型,主要包括传统纵肋与顶板焊接细节、新型镦边纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节,通过模型试验研究了两类重要构造细节的主导疲劳破坏模式和实际疲劳抗力,在此基础上结合切口应力评估方法探讨正交异性钢桥面板构造细节切口应力S-N曲线方程、结构体系的主导疲劳破坏模式等关键问题。研究结果表明：传统纵肋与顶板焊接细节和新型镦边纵肋与顶板焊接细节的主导疲劳破坏模式均为疲劳裂纹萌生于焊根并沿顶板厚度方向扩展,二者的实际疲劳抗力基本相同;纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳破坏模式为焊趾开裂沿纵肋腹板方向扩展;对于研究对象而言,萌生于纵肋与顶板焊接细节焊根并沿顶板厚度方向扩展的疲劳破坏模式为控制结构体系疲劳抗力的主导疲劳破坏模式。     

连续自由设站法在常州地铁轨道控制网中的应用

地铁与高铁相比有地下隧道空间狭小拥挤,曲线半径小,通视条件差的特点。针对传统的铺轨基标测量方法难度大、效率低,结合地铁地下隧道的结构与施工特点,尝试了利用连续自由测站法进行地铁铺轨控制网的测量,讨论了控制点的埋设要点以及作业方法,对不同区段控制网的接边结果进行了精度分析。工程实践结果表明,基于自由测站方法的铺轨控制网布设灵活、方便,测量精度能够适应地下隧道的复杂环境,满足地铁铺轨施工的要求。     

城市轨道交通高架车站结构动力分析

针对高架车站结构特点,对其在列车动载作用下的动力响应进行分析,探索了一种高架车站动力分析的理论形式。