大跨度拱桥组合格构梁桥面板的抗疲劳性能研究
2021-11-08刘雪雷张军辉
西部交通科技 2021年8期
刘雪雷,张军辉
(广西交科集团有限公司,广西 南宁 530007)
0 引言
大跨度拱桥上部主要承重结构包括拱肋和桥面板。随着桥梁跨度的增大,其桥面板形式逐渐由混凝土结构发展为钢结构。而钢桥面板由于直接承受车辆荷载,在车辆反复压载作用下,容易产生疲劳微裂纹,然后逐步发展成为裂缝,直至结构破坏。这被称为桥面疲劳问题,一直是桥梁设计绕不开的难题。最有代表性的是英国的Severn桥,该桥在桥面板的纵肋、横隔板处均出现了不同程度的疲劳裂缝。国内关于大跨度桥梁的桥面结构出现疲劳问题也偶有报道。
为了克服桥面板的疲劳问题,工程师们从各个方面出发,探索了一系列处理方法,例如加厚桥面钢板、改变纵向U肋的焊接形式以及改善顶板的疲劳细节等,但成效有限。随着组合结构的发展,其抗疲劳效果好的特点为解决这类问题提供了一个新的方向。
一般的组合梁用于普通梁桥,其跨径就是桥梁跨径,不太适用于大跨度拱桥的桥面结构。组合格梁是组合梁的一种,由纵横交错的钢主梁和混凝土顶板组成,通过吊点或者支点形成多个连续小跨径,从而形成特别适用于大跨度拱桥的桥面结构,目前应用较多,发展较快。
1 组合格构桥面板的疲劳构造细节
疲劳构造细节也称疲劳细节,是决定结构的疲劳承载能力的关键所在。根据以往的工程经验以及规范中关于疲劳细节的规定,在组合格构梁上选取了6个疲劳细节:(1)主纵梁的纵向对接焊缝处,对应构造细节为A;……
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