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。     

正交异性桥面板结构疲劳和应力集中研究综述

<正>交异性钢桥面板具有自重轻,承载能力大,施工周期短等优点,在国内外的大、中跨径桥梁中得到广泛应用。由于车辆的反复荷载,桥面板疲劳裂缝和应力集中问题严重突出。本文结合有关正交异性钢桥面板疲劳的一些研究,阐述了正交异性钢桥面板细节构造的疲劳问题和相关结论,简述了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总结。     

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,利用本文提出的方法开展了钢桥面板疲劳有限元分析及验算。结果表明:对于所选取的4种钢桥面板典型疲劳细节,其最大应力幅均低于对应的常幅疲劳极限,说明该桥采用的正交异性钢桥面板的疲劳性能满足设计要求。     

港珠澳大桥正交异性钢桥面板疲劳特性研究

由结构体系和受力特性共同决定,疲劳问题是正交异性钢桥面板应用和发展所面临的重要课题。以典型的正交异性桥面板钢箱梁桥——港珠澳大桥为研究对象,通过足尺试件模型对5类重要的正交异性钢桥面板疲劳易损部位进行试验和理论研究。选取最易发生疲劳损伤的梁段作为模型设计的依据,针对各关键疲劳易损部位设计4组共8个足尺疲劳试件模型;对设计寿命期内各疲劳易损部位的疲劳特性进行试验验证,在此基础上选取典型疲劳易损部位进行疲劳损伤及疲劳性能试验,建立基于理论模型和弹塑性断裂力学的疲劳损伤裂纹扩展模拟方法。研究结果表明:港珠澳大桥正交异性钢桥面板的疲劳性能满足设计要求;正交异性钢桥面板疲劳易损部位的疲劳性能存在较大差异;疲劳裂纹附近区域的应力分布随裂纹的扩展而不断发生改变,可据此判别裂纹的萌生并监测其扩展;所提出的方法适用于待研究疲劳易损部位的疲劳寿命评估。     

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。     

正交异性钢桥面板疲劳性能的影响分析

正交异性钢桥面板由于重量轻,极限承载力大,适用范围广,已广泛应用于大跨度公路桥梁钢箱梁。作为全焊接结构,由于其复杂的几何结构,在车轮载荷下的独特力性能,焊接操作引入的残余应力和焊接缺陷等导致正交异性钢桥面板疲劳开裂现象突出。在本文的研究中,首先分析了正交异性钢桥面板的力学特性和疲劳影响因素,然后提出了疲劳修复方法。     

浅谈正交异性钢桥面板的发展

正交异性钢桥面板在国内外大中跨度的现代钢桥中已得到广泛应用.文章阐述了正交异性钢桥面板的构造及受力性能,分析了限制其发展的主要因素,介绍了国内外学者在相关领域的研究成果,并对正交异性钢桥面板的发展进行了展望.     

正交异性钢箱梁桥面超薄高性能混凝土铺装施工技术

<正>通过对海河大桥正交异性钢桥面板疲劳裂纹进行实地调查,发现由于正交异性钢桥面板刚度较小、应力集中,引起了局部变形,钢桥面铺装及正交异性板钢和焊缝有不同程度开裂。针对海河大桥的病害,湖南大学研究成功的超高性能混凝土材料可用于其加固技术,采用桥面板局部刚度加强的维修方法,可改善钢箱梁和桥面铺装的局部受力,提高抗疲劳性能。海河大桥钢桥面铺装可     

横隔板缺口形式对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响研究

以梯形及矩形截面形状的纵向加劲肋组合3种缺口类型的横隔板,建立正交异性闭口加劲钢桥面板有限元实体模型进行加载,用ANSYS程序计算分析了横隔板不同缺口形式的正交异性钢桥面板力学性能、正交异性钢桥面板、纵肋、横隔板三者连接处的应力状态以及不同缺口形式的正交异性钢桥面板疲劳性能,研究了横隔板缺口形式对正交异性钢桥面板静力力学性能以及疲劳性能的影响。     

高速铁路钢桁梁桥正交异性整体钢桥面板有效宽度的计算原则

对比现有国内外钢桥设计规范中计算钢桥面板有效宽度的计算方法和公式。分析普通铁路钢桁梁桥纵横梁明桥面系和高速铁路钢桁梁桥正交异性整体钢桥面系传力途径和受力特点的不同。得出现有规范中的公式只能计算平面受弯构件,如简支梁和连续梁的有效宽度,不适用于正交异性整体钢桥面系杆件的结论。在上述基础上,提出了计算正交异性整体钢桥面板有效宽度的原则。     

新型镦边U肋正交异性钢桥面板疲劳设计参数研究

传统正交异性钢桥面板疲劳问题突出,为提高其疲劳性能,对传统桥面板的细节设计进行改进,提出新型镦边U肋钢桥面板结构;通过建立基于BP神经网络的多目标优化模型进行该新型疲劳细节的优化设计,最终确定合理的构造细节。研究表明:所提出的新型镦边U肋正交异性钢桥面板,显著降低了顶板与U肋间焊缝的局部应力集中程度,该细节处疲劳性能得到明显改善,从细节优化角度为改善正交异性钢桥面板此处疲劳细节的疲劳性能提供了较好的解决方案,是具有良好发展前景的构造细节。     

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。     

正交异性钢桥面板在南京长江大桥维修改造中的应用

以南京长江大桥公路桥维修加固改造工程为背景,介绍了正交异性钢桥面板在公铁两用大跨连续钢桁梁桥公路桥面系整体改造的应用。结合上、下层布置形式的公铁两用桥结构特点和现场交通环境条件,在进行上层公路桥部分整体改造时,采用钢桥面板工厂内分块预制,现场利用专用架设设备逐块安装并在桥位将每块桥面板拼装焊接成整体的施工方案,可以实现对公铁两用桥公路桥面系的整体更换。在桥面板更换期间通过有效的施工监控可以确保桥梁线形符合设计要求。     

大尺寸纵肋顶板-U肋构造细节的受力分析

为研究正交异性钢桥面板横隔板无外切口大尺寸U肋-顶板焊接构造细节的疲劳性能,建立有限元模型,计算得到该构造细节在轮载作用下的应力随轮载位置变化的规律和相应应力幅,并与传统尺寸正交异性钢桥面板的受力情况进行对比。研究表明:大尺寸U肋正交异性钢桥面板的应力影响线较长,受力性能与传统正交异性钢桥面板有差别;当轮载作用在U肋上方面板的面积越多时,构造细节的应力越大;构造细节面板处的面外弯曲应力较大,而U肋腹板处的面外应力很小。     

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。     

正交异性钢桥面板结构加工技术工艺

<正>交异性钢桥面板是钢结构桥梁的重要结构件,正交异性钢桥面板由钢板、U肋和横隔板组成。以钢箱梁正交异性钢桥面板为例,介绍正交异性钢桥面板结构特点和组拼、焊接及工地连接工艺特点,探讨在目前焊接和组装工艺条件下,延长正交异性钢桥面板使用寿命的加工技术和工艺。     

钢桥面系足尺结构疲劳试验研究现状

正交异性板及铺装结构体系疲劳问题一直是难题,通过综合对比分析国内外正交异性板足尺结构研究现状,总结钢桥面系足尺疲劳试验能够有效、准确、快速反映结构真实力学特征,验证疲劳损伤发展规律和长期耐久性,可为我国长大桥梁正交异形钢桥面板及铺装结构体系疲劳研究和设计提供了科学依据和理论参考。     

正交异性钢桥面板疲劳控制技术研究

<正>交异性钢桥面板的疲劳问题一直困扰着桥梁建设者,多年来,桥梁的建设方、设计、研究单位及高校、钢桥制造厂都在努力研究解决这一难题。结合正交异性钢桥面板的常见病害、研究进展,在分析的基础上提出病害预防措施及应该注意的一些问题。     

正交异性桥面板设计参数和构造细节的疲劳研究进展

<正>交异性桥面板的疲劳问题一直是桥梁建设中的关键和热点问题,各国学者在此领域取得了一系列研究成果。时至今日,正交异性桥面板的结构形式较当初已经发生很大变化,大量新的研究成果相继涌现。从正交异性桥面板的设计参数和构造细节入手,对近10年来正交异性桥面板的疲劳研究进展进行综述分析。