陈健 王昊 王赞

摘 要

为研究钢桥面板横隔板靠近顶板位置弧形缺口下方施工拼接缺口对横隔板-U肋交叉位置疲劳细节受力性能的影响，在ABAQUS中建立考虑施工缺口的有限元节段模型，分析横隔板焊趾、U肋焊趾以及弧形缺口净截面最小位置的应力状态，同时对比分析有无缺口情况下各构造细节的应力时程。研究结果表明：拼接施工缺口对各构造细节的影响程度与细节和缺口之间的距离成负相关，靠近缺口位置的U肋焊趾应力差值最大，施工缺口增大了此处的疲劳应力，对于横隔板焊趾以及弧形缺口净截面最小位置，拼接施工缺口的影响可以忽略不计。

关键词

钢桥面板;弧形缺口;拼接缺口;应力

中图分类号： U441.4            文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.093

0 引言

正交异性钢桥面板由纵肋、顶板以及横隔板等组成，是钢箱梁的主要承重结构[1]。但钢桥面板构造复杂，构件之间多采用焊接连接，车辆荷载循环作用下，焊缝位置易出现疲劳裂纹，且裂纹扩展较快影响结构的安全性能[2-4]。

国内外学者针对钢桥面板弧形缺口细节的疲劳损伤情况开展了大量的理论和实验研究，研究结果表明：弧形缺口属于钢桥面板薄弱区，裂纹主要萌生于横隔板-U肋围焊端部，大多沿横隔板母材以及横隔板焊趾扩展[5-6]。施工过程中存在施工工序的特殊设计，例如便于横隔板与U肋拼接的弧形缺口下方拼接缺口对横隔板-U肋交叉处受力性能的影响尚不明确

本文在ABAQUS中建立考虑拼接施工缺口的有限元节段模型，施加标准疲劳车荷载，分析横隔板焊趾、U肋焊趾以及弧形缺口净截面最小位置的应力状态，同时对比分析有无缺口情况下各构造细节的应力时程，确定施工缺口对钢桥面板疲劳性能的影响程度。……