基于联合仿真方法的铁路钢桁梁桥局部应力分析
2021-08-23朱志辉贺学军
铁道学报 2021年7期
朱志辉,陈 伟,龚 威,张 磊,胡 狄,贺学军
(1.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075;2.中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室,湖南 长沙 410075)
铁路简支钢桁梁桥因具有跨度大、自重轻、受力明确、施工周期短等优点而被广泛使用[1]。由于钢桁梁桥节点板处汇交杆件较多,构造及受力复杂,焊缝密集,列车荷载引起的疲劳问题突出,因此为准确评估桥梁疲劳寿命,有必要对钢桁梁桥节点板进行局部应力分析[2]。以往许多学者对桥梁在静力[3-4]或者动力[5-6]作用下的整体变形与局部受力的状态进行了大量研究。Xu等[7]通过合理选取振型数量,并利用模态叠加法建立斜拉桥的动力方程,分析了车桥耦合作用下青马大桥的杆件应力与桥面板加速度。Zhang等[8]利用等效正交异性板法简化了正交异性桥面板的建模,并对车辆与风共同作用下桥梁的疲劳可靠性进行了分析。Li等[9]研究发现,由于钢桁梁桥自重较轻且货运列车质量较大,列车对桥梁振动响应影响显著。因此,需建立列车-桥梁耦合振动模型,以考虑列车和桥梁之间的动力相互作用对局部杆件内力的影响[5,9]。
为分析钢桁架梁桥节点板局部受力情况,往往需要对节点板采用较小的有限元网格划分尺寸。为避免对整桥采用统一精细化网格划分导致的动力分析计算工作量难以接受的情况[6],多尺度建模方法已被广泛应用于大型土木结构,如大跨度桥梁,大型场馆等的整体与局部受力分析中[10]。多尺度建……
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