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基于有效缺口应力法的正交异性钢桥面板疲劳评价

2016-01-06祝志文钱六五��

湖南大学学报·自然科学版 2015年9期

祝志文 钱六五+��

摘要:为验证有效缺口应力法在正交异性钢桥面板疲劳评价中的适用性,开展了横隔板弧形切口2种不同过渡形式的局部应力研究.采用Ansys分别计算U肋与横隔板连接处焊趾和焊根处的有效缺口应力,并加以比较,表明焊趾处更易萌生裂纹.采用SN曲线评估其疲劳寿命,表明有效缺口应力法可以应用于正交异性桥面板的疲劳评价.有限元分析假定缺口的真实半径为0,这可能导致试验结果的保守性.基于不同U肋厚度的比较,发现U肋厚度的增加将导致U肋与横隔板端焊缝处更易产生疲劳裂纹.相关研究结果可为正交异性钢桥面板的设计和疲劳评价提供参考.

关键词:疲劳; 构造细节;有效缺口应力法;正交异性桥面板

中图分类号:U441.4 文献标识码:A

正交异性钢桥面板因具有良好的结构和经济性能,被广泛应用于各种跨径的桥梁中.然而实际桥梁中正交异性桥面板受力复杂,加之超载现象严重,各种构造细节容易出现疲劳开裂.对于其焊接细节疲劳性能的评价,过去通常采用基于SN曲线的名义应力法[1],但正交异性桥面板的焊接细节应力复杂,名义应力有时难以确定,疲劳寿命结果的离散性可能很大.改进的热点应力法可用于焊趾处的疲劳开裂分析 [2],但不能应用于萌生于焊根、内部焊接缺陷等其他部位的疲劳开裂分析.另外,热点应力需要外推得到,如何有效地避免非线性应力也存在疑问.针对上述方法存在……

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