車輛載荷作用下鋼橋面板細(xì)部焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能研究.pdf

1、鋼橋的日常維護(hù)、安全評(píng)估等是橋梁管理部門非常關(guān)心的問(wèn)題,很多鋼橋的損毀大多數(shù)是由于橋梁關(guān)鍵部位構(gòu)件的疲勞破壞引起的。橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性主要由其關(guān)鍵部位構(gòu)件的疲勞狀態(tài)決定,故疲勞分析對(duì)橋梁的安全運(yùn)營(yíng)有著重要的意義。本文以某長(zhǎng)江公路大橋主跨鋼箱梁結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,對(duì)其細(xì)部結(jié)構(gòu)的疲勞性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　針對(duì)該公路大橋主跨正交異性鋼橋面板構(gòu)造和受力特點(diǎn),對(duì)橋面板與U形肋、橋面板與橫隔板和U形肋、橫隔板與U形肋等焊接細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行疲

2、勞試驗(yàn)研究,得到失效概率分別為50％及2.3%的Δσ-N曲線,并參照BS5400規(guī)范、EC.3規(guī)定,將疲勞試驗(yàn)所得到的S-N曲線延長(zhǎng)至長(zhǎng)壽命區(qū),提出了適合該公路大橋的車輛隨機(jī)載荷作用下的特定細(xì)節(jié)處的疲勞設(shè)計(jì)曲線及壽命計(jì)算公式。同時(shí),進(jìn)行了該橋鋼-混凝土結(jié)合梁段剪力連接件推出試驗(yàn)和恒幅載荷疲勞試驗(yàn),研究了靜載破壞與疲勞破壞的形式,得到了該結(jié)構(gòu)剪力釘?shù)臉O限剪切強(qiáng)度和載荷-滑移曲線及可用于疲勞壽命計(jì)算的S-N曲線。
　　對(duì)大橋進(jìn)行了實(shí)際

3、車流狀況調(diào)查,得到用于鋼橋疲勞累積損傷計(jì)算的18種代表車輛類型及比例,并經(jīng)過(guò)等效軸重和平均軸距,形成了由7類典型車輛組成的載荷譜,計(jì)算得到各構(gòu)造細(xì)節(jié)關(guān)注點(diǎn)的名義應(yīng)力譜,結(jié)合疲勞壽命計(jì)算公式,對(duì)該公路大橋正交異性鋼橋面板各關(guān)注點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了驗(yàn)算,并詳細(xì)研究超載量對(duì)橋梁造成的損傷。同時(shí)對(duì)點(diǎn)焊定位點(diǎn)的存在及試樣表面質(zhì)量對(duì)焊接構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞壽命的影響進(jìn)行了詳細(xì)研究,并闡述了焊接質(zhì)量、組裝錯(cuò)邊量及橫隔板與U肋安裝偏轉(zhuǎn)對(duì)疲勞壽命的影響。

4、　　為充分考慮各種車重對(duì)大橋的疲勞風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)實(shí)際調(diào)查的車流數(shù)據(jù),整理得到由18類典型車輛組成的車重分布頻值譜,依次加載得到各構(gòu)造細(xì)節(jié)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力譜,并用應(yīng)力譜進(jìn)行疲勞累計(jì)分析,分別計(jì)算了不考慮車流增長(zhǎng)和考慮車流增長(zhǎng)兩種情況下,可靠度分別為50%和97.7%時(shí),各關(guān)注點(diǎn)疲勞壽命;并計(jì)算了綜合考慮均勻腐蝕作用時(shí),車流增長(zhǎng)和不增長(zhǎng)兩種工況下,可靠度分別為50%和97.7%時(shí)各焊接構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞壽命。
　　對(duì)橋梁需要養(yǎng)護(hù)部位進(jìn)行了詳細(xì)的闡述