基于车桥耦合振动的钢-混组合梁桥疲劳性能研究
2021-12-23金大帅王佐才唐立恒李德安
工程与建设 2021年5期
金大帅,王佐才,2,唐立恒,李德安
(1.合肥工业大学 土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009;2.土木工程防灾减灾安徽省工程技术研究中心,安徽 合肥 230009)
0 引 言
钢混组合梁桥集合了钢材抗拉强度高,混凝土抗压性能好的特点,具有结构简单、受力明确、施工方便、造价低等诸多优点[1],是现代中小跨径桥梁的重要选择形式。桥梁投入运营后,在车辆荷载的长期反复作用下,其构件可能会发生疲劳损伤。随着疲劳损伤的不断累积会危及桥梁的安全使用,缩短其使用寿命[2]。桥梁钢构件的疲劳开裂已成为影响桥梁工程耐久性和安全性的关键问题[3-5]。因此,研究钢混组合梁桥在车桥耦合效应下的疲劳性能具有重要的工程意义。
近些年来,国内外学者分析了各种桥梁的疲劳细节部位,讨论了车辆荷载动力效应、路面不平整度等因素对桥梁钢构件疲劳寿命的影响。Schilling[6]通过分析车辆通过桥梁时构件的应力时程,针对不同跨径和桥型的桥梁提出了相应的动力放大系数。Liu等人[7]在建立非线性卡车模型的基础上,通过分析实际卡车交通流数据,研究了钢桥疲劳寿命。闫王晨[8]基于车桥耦合振动系统,分析了桥梁在不同腐蚀和超载条件下,等效应力幅个数及疲劳损伤的变化情况,提出了考虑腐蚀与超载复合作用的疲劳设计方法。王达等人[9]以一座大跨度悬索桥为研究对象,讨论了不同路面条件下的桥梁动力响应。结果表明车辆通过桥梁时桥梁横向位移较大,影响了乘客乘坐舒适性与车辆行驶安全性,同时发现应力幅较大的主缆及吊索等结构是疲劳损伤关键部位。……
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