钢箱梁正交异性桥面板疲劳评估全空间S-N曲线研究

发布时间：2018-10-24 14:12

【摘要】：全空间S-N曲线是利用时序准则进行钢箱梁正交异性桥面板疲劳评估的基础。首先基于钢桥设计规范给出的有限疲劳寿命区S-N曲线,从理论上推导了覆盖低周疲劳寿命区、有限疲劳寿命区和高周疲劳寿命区的一般全空间S-N曲线模型。进一步针对小型汽车和日常风等荷载引起的低水平应力幅以及地震和强风等荷载引起的高水平应力幅,引入高周疲劳损伤累积因子和低周疲劳强度调整因子分别对低水平应力幅和高水平应力幅造成的疲劳损伤进行计算,提出一种适用于钢箱梁正交异性桥面板疲劳评估的全空间S-N曲线模型。在此基础上对模型参数的几何意义进行了解释。最后采用正交异性桥面板顶板-U肋疲劳试验数据对模型参数进行了估计,得到了具有最佳拟合度的全空间S-N曲线和具有99%保证率的疲劳评估全空间S-N曲线。研究结果表明,该文提出的全空间S-N曲线模型能准确描述钢箱梁正交异性桥面板在各种应力幅下的疲劳损伤累积特性。研究结果可为钢箱梁正交异性桥面板的疲劳评估奠定基础。
[Abstract]:The full space S-N curve is the basis for fatigue evaluation of orthotropic deck slab of steel box girder using time series criterion. Based on the S-N curves of the limited fatigue life region given in the steel bridge design code, the general full-space S-N curve models covering the low cycle fatigue life region, the limited fatigue life zone and the high cycle fatigue life zone are derived theoretically. Aiming at the low horizontal stress amplitude caused by the loads such as small cars and daily wind, and the high level stress amplitude caused by earthquake and strong wind loads, High cycle fatigue damage accumulation factor and low cycle fatigue strength adjustment factor are introduced to calculate the fatigue damage caused by low horizontal stress amplitude and high horizontal stress amplitude respectively. A full space S-N curve model for fatigue assessment of orthotropic deck plate of steel box girder is presented. On this basis, the geometric meaning of the model parameters is explained. Finally, the parameters of the model are estimated by using the fatigue test data of orthotropic bridge deck roof and U rib. The S-N curve with the best fitting degree and the S-N curve with 99% guarantee rate are obtained. The results show that the full space S-N curve model proposed in this paper can accurately describe the fatigue damage accumulation characteristics of orthotropic steel box girder decks under various stress amplitudes. The results can be used to evaluate the fatigue of orthotropic steel box girder deck.
【作者单位】： 河海大学土木与交通学院;苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51308186) 江苏省优秀青年科学基金项目(BK20170097) 中国博士后科学基金项目(2014M560387)
【分类号】：U441.4;U443.31

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本文编号：2291636