正交异性钢桥面板疲劳裂纹试验和数值分析
本文选题:正交异性钢桥面板 切入点:节段模型 出处:《桥梁建设》2017年05期 论文类型:期刊论文
【摘要】:横隔板开孔和U肋与横隔板连接焊缝端头部位是正交异性钢桥面板的疲劳敏感部位,容易过早、过多地出现疲劳裂纹。为了研究疲劳裂纹产生的原因,以某钢箱梁悬索桥为背景,针对其正交异性钢桥面板制作节段模型进行疲劳试验和扩展有限元分析,考虑横隔板面外变形的影响,研究横隔板开孔部位、U肋与横隔板连接焊缝端头部位疲劳裂纹的产生和扩展。结果表明:节段模型经200万次疲劳荷载作用后,横隔板开孔处出现长7.5mm的裂纹,260万次后扩展到31mm;考虑顶板和横隔板之间的相对水平位移(1.21mm)时,各测点的面内应力计算值与实测值整体吻合良好;横隔板开孔断面最小处的应力达60 MPa,热点应力达到或超过该细节的常幅疲劳极限70MPa,在此处产生裂纹;横隔板的面外变形是诱发横隔板开孔处裂纹的根本原因,热点应力和结构缺陷促使了裂纹的产生。
[Abstract]:In order to study the cause of fatigue crack, the open hole of transverse diaphragm and the end part of weld joint between U rib and transverse partition board are the fatigue sensitive parts of orthotropic steel bridge panel. Taking a steel box girder suspension bridge as the background, the fatigue test and extended finite element analysis are carried out for the segment model of orthotropic steel deck slab. The fatigue crack generation and propagation at the end of weld joint between U rib and transverse partition at the open hole of the transverse partition are studied. The results show that the segment model is subjected to 2 million fatigue loads. A crack of 7.5 mm in length appeared in the opening of the transverse diaphragm, which was extended to 31 mm after 2.6 million times. When the relative horizontal displacement between the roof and the transverse partition was taken into account (1.21 mm), the calculated values of in-plane stress at each measuring point were in good agreement with the measured values. The stress at the minimum section of the transverse diaphragm is up to 60 MPa, and the hot spot stress reaches or exceeds the constant fatigue limit of 70 MPa in this detail, resulting in a crack here, and the out-of-plane deformation of the transverse diaphragm is the fundamental cause of the crack at the opening of the transverse partition. Hot spot stress and structural defects promote the generation of cracks.
【作者单位】: 重庆交通大学土木工程学院;山区桥梁结构与材料教育部工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金项目(51478071)~~
【分类号】:U441.4
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 郭佩兰;旧钢梁疲劳裂纹的调查与分析[J];铁道建筑;1980年08期
2 史永吉,杨妍曼,陈则淦;铁路焊接钢桥疲劳裂纹原因分析及其对策[J];铁道学报;1986年02期
3 王玉春;;美国焊接桥梁的疲劳破坏示例[J];铁道标准设计通讯;1984年03期
4 顾萍;周聪;;铁路正交异性钢桥面板典型疲劳裂纹寿命估算[J];铁道学报;2012年01期
5 J.W.Fisher ,三木千寿 ,史永吉;美国焊接桥梁疲劳破坏事例[J];铁道建筑;1984年01期
6 王玉春;;叁标桥0012《下承焊接板梁》纵梁裂纹的理论分析[J];铁道标准设计通讯;1989年07期
7 曾志斌;;正交异性钢桥面板疲劳裂纹的维修加固方法[J];钢结构;2013年04期
8 曾志斌;;正交异性钢桥面板典型疲劳裂纹分类及其原因分析[J];钢结构;2011年02期
9 袁周致远;吉伯海;傅中秋;刘荣;程苗;;基于电阻法的钢桥疲劳裂纹检测方法研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2014年03期
10 胡洁;;某公路大桥钢箱梁焊缝疲劳裂纹原因分析与处治[J];福建建材;2013年04期
相关会议论文 前9条
1 宋锦忠;徐建英;;桥梁节段模型风洞试验技术研讨[A];2004全国结构风工程实验技术研讨会论文集[C];2004年
2 张欣;;节段模型自由气弹振动瞬时频率和瞬时阻尼辨识方法研究[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2010年
3 朱乐东;;桥梁涡振试验节段模型质量设计及响应换算[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年
4 廖海黎;李明水;何向东;;斜拉索节段模型风雨振动风洞试验技术研究[A];2004全国结构风工程实验技术研讨会论文集[C];2004年
5 丁泉顺;张鹏飞;朱乐东;;现代柔性桥梁结构的节段模型设计新方法[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2009年
6 李立峰;陈明宪;胡建华;邵旭东;;茅草街大桥主拱圈节段模型试验研究[A];第十六届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2004年
7 梁志雄;邱文珊;许志豪;;\ 昂船洲大桥节段模型风洞试验所采用的模型的一些观察[A];2004全国结构风工程实验技术研讨会论文集[C];2004年
8 张彦玲;李运生;王元清;潘鹏;;公路正交异性钢桥面板疲劳裂纹加固方法研究[A];钢结构工程研究⑧——中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届(ASSF-2010)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2010年
9 陈政清;牛华伟;禹见达;;桥梁节段模型风洞试验三自由度悬挂系统[A];2004全国结构风工程实验技术研讨会论文集[C];2004年
相关硕士学位论文 前8条
1 杨显;正交异性钢桥面板U肋弧形切口疲劳受力特性研究[D];重庆交通大学;2015年
2 王敏;基于主动Lamb波的疲劳裂纹监测技术研究[D];武汉工程大学;2016年
3 金正凯;正交异性钢桥面板顶板与纵肋连接焊缝疲劳裂纹数值模拟方法[D];西南交通大学;2017年
4 何宇虹;大跨径索桥覆冰型式及气动力特性研究[D];长安大学;2015年
5 吴润泽;基于测力测压复合节段模型的气动力测试技术研究[D];湖南大学;2016年
6 侯赛因·阿里·阿卜阿拉·哈迪;大跨斜拉桥节段模型试验气动特性研究[D];湖南大学;2012年
7 胡文军;京沪高速铁路南京大胜关长江大桥节段模型试验研究[D];中南大学;2008年
8 高斐;典型断面节段模型风洞试验影响因素研究[D];长安大学;2013年
,本文编号:1593082
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1593082.html