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题名油池火灾下悬索桥销接式索梁节点破坏形态
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作者
丁鸿志
赵敬阳
张仕渝
杨星墀
徐秀丽
李雪红
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机构
南京市公共工程建设中心
南京工业大学土木工程学院
中铁大桥勘测设计院集团有限公司
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出处
《南京工业大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期210-219,共10页
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基金
江苏省交通运输科技项目(2021QD06)。
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文摘
悬索桥桥面发生油罐车燃油泄漏形成油池火灾时,悬索桥吊索与加劲梁连接节点区域受损伤最大。以往研究大多针对常温下节点的应力分布规律展开研究,而高温火灾下节点的破坏形态尚不明确。针对该问题,以南京市仙新路跨江大桥为依托,基于桥面油池火灾计算模型建立节点热边界条件,利用FDS软件模拟得到节点各部位的空气升温曲线,根据Shokri Beyler火焰辐射强度计算模型建立辐射强度曲线,采用间接热力耦合方法得到节点温度场分布规律及节点破坏形态。结果表明:油池火灾发生初期,各部位的空气温度均快速上升,节点构件的高度越高,升温时间相对越长,峰值温度显著降低;节点温度则表现为距离油池燃烧面越近,部件厚度越薄,升温越迅速,峰值温度越高;吊耳升温速率远高于其他部件,其次为耳板,销轴和轴承温度较为接近,锚杯和锌铜合金温度相对较低;节点温度最大值出现在吊耳与加劲梁连接处(吊耳加劲板底部),为1226.30℃,最小值出现在耳板顶部,为341.56℃;在油池火灾高温作用下,吊耳底部率先进入塑性阶段,最终在该处发生强度破坏,耐火极限时间为1206 s;锚头内锌铜合金从上顶面逐渐开始熔化并向下蔓延,最终发生滑移失效,此时的耐火极限时间为1870 s;从耐火极限时间可看出,节点先发生强度破坏,后发生锚固滑移破坏。研究结果可为悬索桥销接式索梁节点在油池火灾下的破坏形态研究提供参考。
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关键词
桥梁工程
破坏形态
热力耦合
悬索桥销接式索梁节点
桥面油池火灾
强度破坏
锚头滑移破坏
耐火极限时间
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Keywords
bridge engineering
failure modes
thermal-mechanical coupling
pin-connected cable-beam joints in suspension bridges
deck pool fire
strength failure
anchor head slip failure
fire resistance limit
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分类号
U448.25
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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