钢桥面板U肋底部非对称弧形缺口的应力特征
2021-12-31李业飞傅中秋姚悦吉伯海
福州大学学报(自然科学版) 2021年6期
李业飞, 傅中秋, 姚悦, 吉伯海
(河海大学土木与交通学院, 江苏 南京 210098)
0 引言
正交异性钢桥面板(orthotropic steel bridge decks, OSBD)因其质轻、 高强、 工厂化程度高、 施工快捷而广泛应用于国内外钢结构桥梁, 尽管存在上述优点, 但疲劳开裂是OSBD运营过程中常出现的问题[1]. 横隔板-U肋相交部位的疲劳开裂问题经常被报道[2-4], 是OSBD疲劳易损部位. 该部位在设计时, 通常采用横隔板开孔使U肋连续穿过以减小横隔板与U肋之间的相互约束, 同时采用优化的弧形缺口构造尺寸[5], 以减缓因截面削减和刚度突变产生的应力集中现象. 然而, 尽管设计了合理的构造尺寸, 但由于OSBD构件数量多, 加工、 组装精度要求高, 实际中难免因制造或施工误差造成实际构造与设计构造不符, 例如板件垂度变化、 构造对称度变化等, 从而导致局部应力场发生变化.
围绕横隔板-U肋相交部位的疲劳问题, 国内外学者侧重于该部位的构造变化如弧形缺口边缘半径、 横隔板厚度、 切口高度等对疲劳受力的影响[6~8]. 而关于实际钢桥制造和建设过程中出现的构造误差问题, 已有研究讨论了弧形缺口切割误差和横隔板拼装误差对横隔板-U肋相交部位细节疲劳性能的影响, 如许华翔[9]讨论了弧形缺口在U肋附近切割垂直度误差、 切割断面凹陷误差以及横隔板拼装垂直度误差, 得出切割误差影响下纵肋与横隔板焊接细节疲劳寿命降低、 围焊处疲劳开裂位置发生转移; 王鑫[10]讨论了横隔板拼装垂直度误差, 指出当横……
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