傅中秋, 吉伯海, 王满满, 章青

(1.河海大学土木与交通学院,江苏南京210098;2.河海大学力学与材料学院,江苏南京210098)

钢桥面板加劲肋焊缝位置热点应力数值分析

傅中秋1, 吉伯海1, 王满满1, 章青2

(1.河海大学土木与交通学院,江苏南京210098;2.河海大学力学与材料学院,江苏南京210098)

采用8节点单元和20节点单元分别建立钢桥面板U肋焊接部位的有限元分析模型,分析不同单元尺寸划分对模型分析精度的影响,对比两种模型计算差异,并分析不同热点应力取值方法的区别。分析结果表明,随着单元尺寸的减小,顶板表面弯曲应力增大,板厚方向弯曲应力增大。相对而言,20节点单元模型计算结果更容易收敛,对于8节点单元模型建议设置8层单元,20节点单元模型建议设置4层单元。在热点应力的取值方法中,表面外推法结果稳定,表面以下1 mm应力法结果受单元尺寸的影响。

钢桥面板;焊缝;热点应力;有限元模型

正交异性钢桥面板是钢桥面板的主要结构形式,广泛应用于钢桥结构。由于构造复杂,尤其是焊缝位置存在几何突变,易产生应力集中[1]。钢桥面板焊接时,其焊缝质量也会存在各种焊接缺陷,可能导致局部受力突变。在交变荷载的作用下,正交异性钢桥面板焊缝位置易产生疲劳破坏,直接影响桥梁的安全运营[2]。

焊缝位置疲劳损伤主要取决于应力变化[3]。目前针对疲劳损伤的应力存在多种应力代表值取值方法,如名义应力、热点应力、缺口应力等[4]。传统疲劳应力以名义应力法为主[5]。……