ERS铺装对钢桥面板疲劳应力影响的测试与分析
【图文】:
堇?拼接细节;MS2为横隔板跨中截面,测试目标为纵肋与顶板连接细节;MS3为横隔板截面,测试目标分别为横隔板挖孔细节、纵肋与横隔板连接细节。各细节测点布置见图2(b)~2(d)。图2静力加载测试方案(单位:mm)Fig.2Staticloadingtestscheme(unit:mm)现场测试加载车辆选取轴距7.0m两轴重载货车,轴距大于两倍横隔板间距,因此可以忽略前后轴的影响。车辆总重200kN,其中前轴50kN、后轴150kN,采用双轮胎轴(后轴)进行加载,单侧轮胎着地面积为200mm×600mm。数据采集系统选用日本TDS-602静态采集系统,加载测试现场见图3。1.3ERS铺装前后疲劳应力分析钢桥面板的疲劳敏感细节主要包括顶板与纵肋图3现场加载测试Fig.3In-situloadingtest连接细节(J1)、纵肋与横隔板连接细节(J2)、横隔板挖孔细节(J3)和纵肋拼接细节(J4)等[9-10]。采用响应面和响应线对各细节受力行为进行分析,铺装前后各细节的应力响应见图4。顶板与纵肋连接细节以受压为主,当轮载作用于细节正上方时,顶板压应力最大,见图4(a)。铺装前应力峰值为-78.5MPa,铺装后降至-42.0MPa,下降幅度为46.5%。顶板应力纵向响应线长度为3.0m(1倍横隔板间距),但在峰值点附近1.0m范围内变化剧烈,在运营过程中一辆车经过时可能会产生多个应力循环。横隔板挖孔细节以受压为主,轮载作用于细节正上方时应力最大,见图4(b)。铺装前横隔板挖孔边缘应力峰值为-58.0MPa,铺装后降至-47.7MPa,下降幅度为17.8%。纵肋与横隔板连接细节以承受拉应力为主,当轮载作用于距横隔板1.5m(横隔板跨中位置)时,应力达到峰值,轮载作用于横隔板正上方时拉应力最小,见图4(c)。当轮载分别作用在横隔板两侧时,受横隔板面外变形影响,峰值应力分别为28.2,21.4MPa,铺装后对应
第2期翟慕赛,等:ERS铺装对钢桥面板疲劳应力影响的测试与分析图4铺装前后细节实测应力Fig.4Measuringstressofdetailsbeforeandafterpaving的粘结滑移,实体单元与壳单元采用接触单元CONTA173和目标单元TARGE170进行接触连接。约束横隔板底部3个方向的平动自由度和3个方向的转动自由度,约束顶板四周3个方向的平动自由度。为了与现场加载测试保持一致,荷载采用单轴加载,轴重15t,加载面积为2×200mm×600mm。图5钢桥面板有限元模型Fig.5Finiteelementmodelofsteelbridgedeck采用铺装后现场加载测试结果对有限元计算结果进行误差分析,现场加载测试时大气温度约为20℃,误差分析结果如表1所示。顶板与纵肋连接细节(J1)、纵肋与横隔板连接细节(J2)有限元计算值略小于实测值,其他两个细节大于实测值,各细节误差均小于±10%。因此,可以采用有限元模型分析ERS铺装层对钢桥面板疲劳应力的影响。表1有限元计算结果误差分析Tab.1ErroranalysisofresultscalculatingbyFE细节疲劳应力/MPa加载测试有限元计算误差/%J1-42.0-40.2-4.3J2-47.7-44.6-6.5J326.227.86.1J427.829.45.82.2不同气温下铺装对疲劳应力的影响沥青混合料在不同温度下弹性模量差异很大,变化范围一般为500~20000MPa。参考近年来钢桥面板铺装温度研究成果[11-12],铺装层温度分布规律见表2。采用铺装层厚度方向平均温度作为计算温度,分别计算大气温度-10,0,10,20,30,40℃下钢桥面板的疲劳应力。铺装下层RA05采用江苏省71
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 何东升;肖海珠;张晓勇;;公路正交异性钢桥面板细节疲劳研究[J];公路交通科技;2016年01期
2 王春生;付炳宁;张芹;冯亚成;;正交异性钢桥面板足尺疲劳试验[J];中国公路学报;2013年02期
3 逯彦秋;陈宜言;孙占琦;张肖宁;;钢桥桥面铺装层的温度场分布特征[J];华南理工大学学报(自然科学版);2009年08期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 朱爱珠;李牧;田杨;肖海珠;何东升;张晓勇;;设内隔板正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验[J];钢结构;2017年01期
2 刘益铭;张清华;张鹏;崔闯;卜一之;;港珠澳大桥正交异性钢桥面板U肋对接焊缝疲劳寿命研究[J];中国公路学报;2016年12期
3 张龙威;赵华;邵旭东;;钢桥面疲劳细节的车辆动力冲击响应研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2016年11期
4 祝志文;黄炎;王甜;文鹏翔;向建军;;随机车流下佛陈扩建桥组合桥面板的疲劳性能评价[J];钢结构;2016年11期
5 祝志文;向泽;;大尺寸纵肋顶板-U肋构造细节的受力分析[J];钢结构;2016年11期
6 罗媛;颜东煌;鲁乃唯;汪勤用;;随机车载下钢箱梁桥疲劳损伤概率模型[J];公路交通科技;2016年10期
7 曾勇;渠昱;顾安邦;谭红梅;刘国强;;钢箱梁悬索桥大节段正交异性钢桥面板疲劳性能试验[J];哈尔滨工业大学学报;2016年09期
8 王甜;祝志文;黄炎;麦鹏;;纵肋-横隔板弧形切口应力响应的面外特征研究[J];钢结构;2016年09期
9 韩冰;蒲黔辉;施洲;;正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验研究[J];桥梁建设;2016年04期
10 宋世德;周卫杰;;格栅增强沥青混凝土电热性能数值模拟[J];铁道科学与工程学报;2016年08期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 唐亮;黄李骥;刘高;王春生;付炳宁;;正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验[J];土木工程学报;2014年03期
2 王斌华;吕彭民;邵雨虹;;正交异性钢桥面隔板与U肋连接热点应力分析[J];长安大学学报(自然科学版);2013年05期
3 张允士;李法雄;熊锋;周旭东;李卫;;正交异性钢桥面板疲劳裂纹成因分析及控制[J];公路交通科技;2013年08期
4 ;中国公路交通学术研究综述·2012[J];中国公路学报;2012年03期
5 王春生;付炳宁;张芹;冯亚成;;正交异性钢桥面板横隔板挖孔型式[J];长安大学学报(自然科学版);2012年02期
6 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
7 王春生;冯亚成;;正交异性钢桥面板的疲劳研究综述[J];钢结构;2009年09期
8 逯彦秋;张肖宁;唐伟霞;;桥面铺装层温度场的ANSYS模拟[J];华南理工大学学报(自然科学版);2007年02期
9 刘其伟;丁峰;朱俊;章荣福;;钢混凝土组合箱梁沥青摊铺温度场试验[J];东南大学学报(自然科学版);2006年04期
10 宋存牛;层状路面结构体非线性温度场研究概况[J];公路;2005年01期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 谢高潮;蔡军;;钢桥面板第三结构体系受力特性研究[J];中国西部科技;2009年13期
2 李丽;梁涛;苟明康;戴建锋;;G型钢桥面板研制[J];筑路机械与施工机械化;2010年04期
3 福井幸夫 ,旭一穗 ,戴振藩;钢桥面板防水层的设计[J];国外桥梁;1980年03期
4 田村周平 ,周胜利;吊桥的加劲桁梁和钢桥面板起共同作用的结构[J];国外桥梁;1978年02期
5 童乐为,沈祖炎,陈忠延;正变异性钢桥面板疲劳验算时的结构分析[J];上海力学;1998年03期
6 李立峰;邵旭东;;计入局部刚度和稳定约束的钢桥面板优化设计[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年01期
7 黄云;;钢桥面板疲劳剩余寿命评估方法探讨[J];中国西部科技;2013年01期
8 王金霞;肖本林;王鹏;汪正兴;;基于应变监测数据的钢桥面板疲劳寿命评估研究[J];世界桥梁;2013年02期
9 杨光;彭奕亮;万红;;外百渡桥钢桥面板的疲劳计算分析[J];河南科学;2010年09期
10 岳卫东;;钢桥面板有效宽度调整引起的截面特性计算[J];北方交通;2013年03期
相关会议论文 前1条
1 张磊;吴冲;;钢桥面板疲劳荷载谱模拟的简化方法[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
相关博士学位论文 前2条
1 李星新;基于健康监测的钢桥面板疲劳寿命评估[D];中南大学;2012年
2 陈一馨;车辆载荷作用下钢桥面板细部焊接结构疲劳性能研究[D];长安大学;2013年
相关硕士学位论文 前7条
1 刘宇凤;四线拱钢桥面板与板式无砟轨道连接受力性能模型试验研究[D];中南大学;2013年
2 白志海;正交异性钢桥面板恐怖爆炸破坏机理研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 崔海军;正交异性闭口加劲钢桥面板力学及疲劳性能研究[D];扬州大学;2009年
4 章彬;钢桁梁桥正交异性开口肋钢桥面板力学性能研究[D];天津大学;2012年
5 杨晶;大跨悬索桥正交异性钢桥面板施工与成桥阶段受力性能研究[D];长沙理工大学;2009年
6 冯亚成;正交异性钢桥面板的疲劳性能研究[D];长安大学;2009年
7 王贤基;南京大胜关长江大桥有限元计算方法和边桥分析计算研究[D];中南大学;2007年
,本文编号:2569640
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2569640.html