铁路正交异性桥面上承钢桁梁典型病害分析及加固方法研究 被引量：6

1

作者 卫星 李俊 +2 位作者 姜苏 邵珂夫 廖平 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第S1期788-791,893,共5页

以铁路32 m正交异性板桥面上承钢桁梁为研究对象,对典型裂纹病害进行分类描述。利用ANSYS软件,采用板壳单元,建立空间有限元模型,开展正常条件及极端条件下力学行为分析,按照设计规范计算得到开裂位置处局部点疲劳应力幅。通过考察各典... 以铁路32 m正交异性板桥面上承钢桁梁为研究对象,对典型裂纹病害进行分类描述。利用ANSYS软件,采用板壳单元,建立空间有限元模型,开展正常条件及极端条件下力学行为分析,按照设计规范计算得到开裂位置处局部点疲劳应力幅。通过考察各典型连接细节的构造特点及受力行为,结合数值模拟结果,对各典型病害的开裂原因进行分析。针对各类病害具体特征,参考国内外钢桥病害整治方案,对正交异性板桥面上承钢桁梁进行加固改造。结果表明:焊接缺陷、面外变形及支座脱空是该类桥梁出现裂缝病害的主要原因;通过高强螺栓拼接角钢增加连接细节局部刚度可有效提高结构疲劳强度,达到结构加固改造目标。 展开更多

关键词 上承式钢桁梁 正交异性桥面 疲劳裂纹 有限元分析 加固方法

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正交异性桥面钢板梁在铁路电气化改造中的应用 被引量：2

2

作者 李艳 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2010年第12期73-76,92,共5页

研究目的:在铁路电气化改造中为了提高上跨铁路桥的桥下净空,需要采用结构高度更低的下承式结构形式替换原结构,同时施工中不能影响桥下既有线行车。本文研究了下承式正交异性桥面钢板梁替换既有16 m低高度预应力混凝土梁的应用。研究结... 研究目的:在铁路电气化改造中为了提高上跨铁路桥的桥下净空,需要采用结构高度更低的下承式结构形式替换原结构,同时施工中不能影响桥下既有线行车。本文研究了下承式正交异性桥面钢板梁替换既有16 m低高度预应力混凝土梁的应用。研究结论:下承式正交异性桥面钢板梁是将设置纵横梁加劲的钢桥面板与两片主梁连接,荷载通过桥面板与纵横梁传给两片主梁的梁式结构。与预应力混凝土梁相比,降低了结构高度;采用工厂预制现场拼装架设的方法,加快了工程进度,实现了利用天窗时间完成换梁施工;在正交异性钢桥面板上铺设道砟,解决了钢梁明桥面的养护维修困难;同时讨论了正交异性桥面板的受力性能。目前该结构形式已应用于京九铁路电气化改造。 展开更多

关键词 正交异性桥面 下承式钢板梁 电气化改造

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正交异性钢桥面ECO混凝土-SMA铺装层层间性能研究 被引量：2

3

作者 张爱品 马林东 +2 位作者 高英杰 申成庆 周德 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期48-55,共8页

为了解正交异性钢桥面改性聚氨酯(ECO)混凝土-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)铺装层层间性能的影响因素,以贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥为背景进行研究。建立该桥面结构有限元模型,计算常温15℃与高温60℃下,不同铺装厚度、桥面纵坡下铺... 为了解正交异性钢桥面改性聚氨酯(ECO)混凝土-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)铺装层层间性能的影响因素,以贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥为背景进行研究。建立该桥面结构有限元模型,计算常温15℃与高温60℃下,不同铺装厚度、桥面纵坡下铺装层层间最大剪应力、法向拉应力,并对ECO混凝土-SMA钢桥面铺装层层间应力简化计算方法进行拟合研究。结果表明:相同铺装层厚度及桥面纵坡下,60℃时的铺装层层间应力比15℃时略小。不考虑桥面纵坡时,层间最大剪应力与层间最大法向拉应力均随铺装层厚度的增大而减小。铺装层层间应力随桥面纵坡的增大而增大。拟合得到平坡时的层间应力简化计算公式计算结果与有限元计算结果的平均误差仅为3.1%,经纵坡修正后的计算结果与有限元计算结果误差均在10%以内,所提公式可用于铺装层层间应力的粗略预测。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面铺装层 改性聚氨酯混凝土 沥青玛蹄脂碎石混合料 层间性能 影响因素 简化计算方法 有限元法

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密布横梁正交异性板整体桥面受力行为 被引量：20

4

作者 张敏 叶梅新 张晔芝 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期28-34,共7页

采用空间有限单元法和模型试验,研究南京大胜关长江大桥三主桁（拱）密布横梁体系钢正交异性板整体桥面结构的受力行为。研究结果表明：50%以上的桥面荷载通过下弦杆或系梁传至下弦节点,这部分荷载会引起下弦杆或系梁的竖向弯曲。针对... 采用空间有限单元法和模型试验,研究南京大胜关长江大桥三主桁（拱）密布横梁体系钢正交异性板整体桥面结构的受力行为。研究结果表明：50%以上的桥面荷载通过下弦杆或系梁传至下弦节点,这部分荷载会引起下弦杆或系梁的竖向弯曲。针对三主桁（拱）密布横梁正交异性板桥面结构,提出桥面荷载在3片主桁（拱）中的2次分配的分析方法,第1次桥面荷载分配在3片主桁下弦杆或3片桁拱系梁中进行,中桁与每片边桁分配到的荷载比约为2.3-3.3,支座处大,跨中小;第2次桥面荷载分配通过横联在上弦节点中进行,中桁将0-24%的桥面荷载分配给2个边桁,跨中大,支座处小;经2次分配后,在离支座1-2节间以外的区域,中桁与边桁分配到的总荷载比约为1.0-1.2,靠近支座的区域,中桁与边桁分配到的总荷载比仍为2.5-3.3;只有第1次分配到的桥面荷载引起主桁下弦杆和桁拱系梁竖向弯曲,中桁（拱）的吊杆力、下弦杆和系梁的竖向弯矩约为边桁的2倍以上。 展开更多

关键词 钢桥 桁架拱桥 正交异性板整体桥面 密布横梁 三主桁 受力行为

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正交异性钢桥面肋-板焊接残余应力的数值模拟 被引量：21

5

作者 卫星 邹修兴 +1 位作者 姜苏 邵珂夫 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期27-33,共7页

由于正交异性钢桥面U肋与顶板焊后残余应力分布复杂,采用解析方法无法求解,为此,采用有限元热-力耦合分析技术对其温度场和应力场进行数值模拟。利用ANSYS有限元软件建立顶板厚16mm、U肋厚8mm的正交异性桥面板双层焊缝模型。引入高温条... 由于正交异性钢桥面U肋与顶板焊后残余应力分布复杂,采用解析方法无法求解,为此,采用有限元热-力耦合分析技术对其温度场和应力场进行数值模拟。利用ANSYS有限元软件建立顶板厚16mm、U肋厚8mm的正交异性桥面板双层焊缝模型。引入高温条件下Q345q钢的力学性能参数,考虑焊接电流、电压、焊接速度,对焊接过程进行数值模拟。通过控制热源移动加载,计算出合理的焊接温度场;利用热-力耦合分析技术,调用温度场计算结果,分析得到焊接残余应力场分布。计算结果表明:有限元数值模拟技术可以用于焊接结构残余应力分析;焊缝处不均匀加热与放热导致焊缝中部垂直焊缝方向及沿板厚方向存在较大残余应力,设计时应充分考虑残余应力对结构力学行为的影响。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面 残余应力 温度场 应力场 数值模拟 热 — 力耦合 有限元法

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正交异性钢桥面横向焊接接头的疲劳寿命估算 被引量：4

6

作者 陈世鸣 陆云 +1 位作者 周聪 顾萍 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3461-3467,共7页

针对正交异性铁路钢桥面构造细节,设计2个足尺钢桥面构件进行静载和高周疲劳承载试验。在试验研究的基础上,建立钢桥面有限元模型,并进行分析计算,计算结果与试验值基本吻合。在1阶段模型的基础上,采用子模型技术建立纵肋焊缝位置带半... 针对正交异性铁路钢桥面构造细节,设计2个足尺钢桥面构件进行静载和高周疲劳承载试验。在试验研究的基础上,建立钢桥面有限元模型,并进行分析计算,计算结果与试验值基本吻合。在1阶段模型的基础上,采用子模型技术建立纵肋焊缝位置带半椭圆表面裂纹的2阶段模型,用退化奇异单元模拟该部位裂纹尖端应力场,通过位移外推得到不同裂纹深度下裂纹尖端的应力强度因子K。基于初始裂纹尺寸的合理判定,对Paris公式积分推导得到纵肋焊接接头裂纹扩展曲线并估算疲劳寿命,计算结果解释了试验中裂纹的萌生和发展规律。建议钢桥面纵肋焊接接头按EC33中的71级或铁路桥梁钢结构设计规范中IX细节进行疲劳设计。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面 疲劳试验 疲劳寿命 应力强度因子 子模型技术

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厚边U肋正交异性钢桥面的疲劳性能 被引量：8

7

作者 郑凯锋 衡俊霖 +1 位作者 何小军 张宇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期694-700,共7页

新型厚边U肋正交异性钢桥面的应用有望提高顶板与U肋连接焊缝的抗疲劳寿命.为研究其实际疲劳性能和具体提升机理,对该类钢桥面中顶板与U肋连接焊缝开展了疲劳试验和数值分析.通过足尺模型疲劳试验,采用名义应力法和热点应力法对常规等厚... 新型厚边U肋正交异性钢桥面的应用有望提高顶板与U肋连接焊缝的抗疲劳寿命.为研究其实际疲劳性能和具体提升机理,对该类钢桥面中顶板与U肋连接焊缝开展了疲劳试验和数值分析.通过足尺模型疲劳试验,采用名义应力法和热点应力法对常规等厚U肋钢桥面和新型厚边U肋钢桥面进行了对比;在疲劳试验的基础上,建立了精细化有限元模型并通过试验数据验证了其有效性;通过该模型对厚边U肋钢桥面顶板与U肋焊缝的疲劳性能提升机理进行了分析.结果表明:厚边U肋的使用有效地提高了顶板与U肋连接焊缝的疲劳强度;在焊接负公差存在的情况下,厚边U肋试件对未熔透厚度的变化相对不敏感,从而保障了顶板与U肋连接焊缝疲劳性能的稳定性.厚边U肋正交异性钢桥面在北京三元桥新桥和成都凤凰山高架桥等工程项目中的应用验证了其抗疲劳的有效性. 展开更多

关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面 疲劳试验 厚边U肋 顶板与U肋连接焊缝

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正交异性钢桥面系的多目标离散优化设计 被引量：1

8

作者 徐勋倩 吴国庆 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期739-744,共6页

将大跨径钢桥的正交异性钢桥面板和其上的铺装层作为钢桥面铺装体系整体进行多目标优化设计。取钢桥面铺装体系结构总重量最轻及铺装层使用年限最长两类指标构造目标函数,在此基础上采用功效函数法确定了目标函数的权重系数。应用正交... 将大跨径钢桥的正交异性钢桥面板和其上的铺装层作为钢桥面铺装体系整体进行多目标优化设计。取钢桥面铺装体系结构总重量最轻及铺装层使用年限最长两类指标构造目标函数,在此基础上采用功效函数法确定了目标函数的权重系数。应用正交异性钢桥面系力学性能控制指标和疲劳寿命预测公式,建立多目标优化设计的数学模型。引入蚂蚁算法,开发了钢桥面铺装体系结构多目标离散优化设计程序。以国内某大跨径钢桥为对象,采用多目标优化设计方法,给出钢桥面铺装体系中各参数的优化值。结果表明,应用多目标优化设计方法对大跨径钢桥面铺装体系设计是可行的。研究成果可为大跨径钢桥面铺装体系结构的设计提供理论依据。 展开更多

关键词 大跨径钢桥 正交异性钢桥面 铺装体系 多目标离散优化 蚂蚁算法

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正交异性钢桥面梯形闭口加劲肋厚度的优化 被引量：2

9

作者 陈荣伟 《铁道建筑》 北大核心 2009年第10期16-18,共3页

针对钢箱梁正交异性桥面局部受力复杂的情况,运用ALGOR有限元软件建立了钢箱梁结构分析的板壳单元空间有限元模型。采用车辆荷载在横桥向的不利位置布载,分析了正交异性钢桥面系梯形闭口肋厚度对桥面承载性能的影响,给出了加劲肋厚度的... 针对钢箱梁正交异性桥面局部受力复杂的情况,运用ALGOR有限元软件建立了钢箱梁结构分析的板壳单元空间有限元模型。采用车辆荷载在横桥向的不利位置布载,分析了正交异性钢桥面系梯形闭口肋厚度对桥面承载性能的影响,给出了加劲肋厚度的建议取值及对正交异性钢桥面系的优化措施。 展开更多

关键词 钢箱梁 正交异性桥面 梯形闭口肋 有限元法

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基于正交试验设计的正交异性钢桥面系多因素优化研究 被引量：5

10

作者 王柏文 唐焱 +1 位作者 刘扬 王龙 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第6期842-849,855,共9页

以某大跨悬索桥钢箱梁为研究对象,建立精细化的局部正交异性钢桥面系有限元模型.采用正交试验设计方法,研究了最不利轮载作用下正交异性板结构参数及铺装层材料与结构参数对铺装层力学特性的影响.以钢桥面铺装体系质量最轻和铺装层横向... 以某大跨悬索桥钢箱梁为研究对象,建立精细化的局部正交异性钢桥面系有限元模型.采用正交试验设计方法,研究了最不利轮载作用下正交异性板结构参数及铺装层材料与结构参数对铺装层力学特性的影响.以钢桥面铺装体系质量最轻和铺装层横向拉应力最小为目标函数,拟合得到各变量间响应面模型,最后对正交异性钢桥面系进行优化设计.结果表明:轮载对称施加在U肋正上方时,铺装层内横向拉应力及弯沉值最大;最不利轮载作用下,铺装层弹性模量变化对铺装层横向拉应力、铺装层与钢桥面板间层间剪应力、铺装层弯沉值影响最为显著,增大铺装层厚度及弹性模量可改善钢桥面系受力状况,钢桥面板厚度变化对钢桥面系力学特性影响较小;基于响应面对正交异性钢桥面系进行多目标优化设计,减小了铺装层横向拉应力的同时,降低了结构自重,具有很好的应用价值. 展开更多

关键词 正交异性钢桥面系 子模型 正交试验设计 响应面法 多目标优化设计

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松浦大桥正交异性钢-SSDC组合桥面设计与试验 被引量：3

11

作者 汤虎 陈亮 +1 位作者 颜海 邵长宇 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期98-104,共7页

结合上海松浦大桥改扩建工程特点,针对其新建上层公路桥面系,开发了一种无需高温蒸汽养护、施工简单方便的低收缩高强韧性混凝土SSDC,并提出一种正交异性钢-SSDC组合桥面。该组合桥面由80 mm厚的SSDC层和正交异性钢桥面板组成,两者通过∅... 结合上海松浦大桥改扩建工程特点,针对其新建上层公路桥面系,开发了一种无需高温蒸汽养护、施工简单方便的低收缩高强韧性混凝土SSDC,并提出一种正交异性钢-SSDC组合桥面。该组合桥面由80 mm厚的SSDC层和正交异性钢桥面板组成,两者通过∅13 mm×50 mm圆柱头焊钉连接。对开发的3种不同性能指标的SSDC进行材料性能试验,并对正交异性钢-SSDC组合桥面进行静、动力试验及湿接缝接头试验。结果表明:3种SSDC的抗压强度、抗弯拉强度等关键力学性能比普通C50混凝土有较大提高,满足设计参数需求;SSDC混凝土收缩徐变与普通C50混凝土相当;正交异性钢-SSDC组合桥面具有良好的力学性能和抗疲劳性能;湿接缝接头为桥面板薄弱环节,采用高压水枪处理凿毛施工工艺可显著提高湿接缝接头开裂荷载。 展开更多

关键词 组合桥面 正交异性钢桥面 低收缩高强韧性混凝土 材料性能 承载能力 静力试验 湿接缝接头

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焊接残余应力对钢桥面疲劳性能的影响与处理措施 被引量：5

12

作者 郑凯锋 冯霄暘 +3 位作者 何晓晖 衡俊霖 李乐 王洪福 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期29-37,共9页

为改善正交异性钢桥面的抗疲劳性能,对钢桥面进行退火处理以降低关键焊缝的焊接残余应力。首先系统性地回顾和探讨钢桥面焊接残余应力分布模式,同时就残余应力对疲劳裂纹发展的影响进行了文献分析。随后,归纳和总结了国内外主流焊接残... 为改善正交异性钢桥面的抗疲劳性能,对钢桥面进行退火处理以降低关键焊缝的焊接残余应力。首先系统性地回顾和探讨钢桥面焊接残余应力分布模式,同时就残余应力对疲劳裂纹发展的影响进行了文献分析。随后,归纳和总结了国内外主流焊接残余应力消除方法,并开展对比分析。借鉴压力容器制造方法,建议在正交异性钢桥面制造中引入退火处理工艺以降低焊接残余应力。研究聚焦钢桥面中疲劳问题较突出的顶板与U肋连接焊缝,设计了16个(其中9个退火处理,7未作处理)局部足尺单U肋试件进行残余应力测试与疲劳试验。试验结果表明,退火处理后焊缝残余应力实测值降低约80%,疲劳强度提高约23%。可以看出,退火处理可以大幅降低焊接残余应力,从而有效提升钢桥面抗疲劳性能。 展开更多

关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面 焊缝 退火处理 焊接残余应力 疲劳开裂

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钢-超薄UHPC层轻型组合桥面性能研究 被引量：38

13

作者 邵旭东 张松涛 +1 位作者 张良 欧阳泽卉 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期22-27,75,共7页

提出一种钢-超薄UHPC（Ultra-High Performance Concrete）层轻型组合桥面,既使得该组合桥面能运用于铺装层较薄的桥面结构,又降低了正交异性钢桥面的疲劳开裂风险,避免了沥青铺装的病害问题。以某大桥为工程背景,从有限元分析和试验两... 提出一种钢-超薄UHPC（Ultra-High Performance Concrete）层轻型组合桥面,既使得该组合桥面能运用于铺装层较薄的桥面结构,又降低了正交异性钢桥面的疲劳开裂风险,避免了沥青铺装的病害问题。以某大桥为工程背景,从有限元分析和试验两方面对此结构的性能进行研究。结果表明：35 mm UHPC层对正交异性钢桥面板受力性能改善明显,顶板应力幅下降达到68.72%,U肋和横隔板接近14.74%~34.11%,可大大降低钢桥面板疲劳开裂风险。试验得出的UHPC层横桥向开裂强度26.3 MPa,大于有限元计算下车辆荷载作用产生的最大应力7.36 MPa,证明了此组合桥面结构的可行性。 展开更多

关键词 桥梁工程 超薄UHPC层 应力分析 轻型组合桥面 正交异性钢桥面

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铁路密布横梁体系整体钢桥面静力行为的试验研究 被引量：7

14

作者 李小珍 张景峰 +2 位作者 肖林 肖军 尹航 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期95-102,共8页

铁路密布横梁体系整体钢桥面由于没有纵梁,其受力行为与一般纵横梁体系正交异性板结构存在差异。本文结合厦深铁路榕江特大桥主桥,对铁路密布横梁体系正交异性整体钢桥面进行静载试验和有限元分析。得出结论如下:第一体系轴力主要由下... 铁路密布横梁体系整体钢桥面由于没有纵梁,其受力行为与一般纵横梁体系正交异性板结构存在差异。本文结合厦深铁路榕江特大桥主桥,对铁路密布横梁体系正交异性整体钢桥面进行静载试验和有限元分析。得出结论如下:第一体系轴力主要由下弦杆承担,越靠近模型中部下弦杆承担比例越小;第二、第三体系中,横梁(肋)与面板组成的截面沿横向越靠近中部其承受的弯矩越大,横梁(肋)承受的弯矩增长更快,且承担比例先增大后减小,在荷载作用点处达到最大,面板反之,在荷载作用点分担弯矩比例最小。将有限元模型计算结果与试验实测结果对比分析,两者吻合较好,印证了理论计算的正确性和实测结果的可靠性。 展开更多

关键词 密布横梁体系 正交异性整体钢桥面 结构体系 力学行为 模型试验 有限元分析

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U肋带内隔板钢桥面疲劳性能研究 被引量：16

15

作者 顾萍 裴辉腾 +1 位作者 盛博 胡雨蛟 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1499-1504,共6页

针对正交异性铁路钢桥面构造细节,开展U肋钢桥面疲劳性能研究,进行了两个足尺钢桥面构件的静载和高周疲劳承载试验,其中试件DECK1纵肋无内隔板,试件DECK2在横梁腹板处纵肋内设置内隔板.试验研究结果表明:纵肋内隔板可有效改善纵肋腹板... 针对正交异性铁路钢桥面构造细节,开展U肋钢桥面疲劳性能研究,进行了两个足尺钢桥面构件的静载和高周疲劳承载试验,其中试件DECK1纵肋无内隔板,试件DECK2在横梁腹板处纵肋内设置内隔板.试验研究结果表明:纵肋内隔板可有效改善纵肋腹板和横梁帽孔细节部位的受力,提高钢桥面的疲劳强度;与横梁帽孔交汇处的纵肋腹板为疲劳裂纹易发处,两个构件均在此处出现水平向疲劳裂纹;采用有限元计算模型,分析研究了纵肋内增加内隔板对钢桥面受力的影响,计算结果与试验结果吻合. 展开更多

关键词 正交异性钢桥面 疲劳试验 有限元分析 疲劳强度

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钢桥面疲劳细节的车辆动力冲击响应研究 被引量：6

16

作者 张龙威 赵华 邵旭东 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期26-32,共7页

选取佛陈新桥(三跨变截面连续钢箱梁桥)为研究对象,以35t标定三轴车进行跑车试验,结合有限元计算,对正交异性钢桥面疲劳细节的车桥动力性能展开研究.首先,将试验结果进行滤波处理,过滤掉噪声信号;然后,采用雨流法提取各个测点的应变幅... 选取佛陈新桥(三跨变截面连续钢箱梁桥)为研究对象,以35t标定三轴车进行跑车试验,结合有限元计算,对正交异性钢桥面疲劳细节的车桥动力性能展开研究.首先,将试验结果进行滤波处理,过滤掉噪声信号;然后,采用雨流法提取各个测点的应变幅值和循环次数;最后,按不同的疲劳细节计算出相应的冲击系数,并进行分析.研究发现:徐行与常速工况下,钢桥面均出现明显的车桥耦合现象.由于各疲劳细节处的局部刚度与构造的差异,各疲劳细节测点车桥动力冲击响应各不相同.其中,面板、U肋与隔板测点的冲击系数分别为0.219,0.245和0.394,均大于我国《正交异性钢桥面系统设计与维护指南》和美国AASHTO规定的0.15.研究结果表明目前的设计规范低估了车辆对钢桥面的动力冲击响应. 展开更多

关键词 正交异性钢桥面 跑车试验 车桥耦合 冲击系数

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南京长江大桥桥面体系改造方法与力学行为分析 被引量：5

17

作者 熊文 刘华 +2 位作者 郭建 武嘉斌 叶见曙 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期350-356,共7页

在铁路列车正常通行的前提下,基于已有病害提出了基于正交异性钢桥面板的南京长江大桥上层公路桥面体系改造方法.利用有限元数值模型,模拟南京长江大桥改造施工全过程,并基于静载试验数据进行模型验证.首先,分析原桥面系全拆除这一最不... 在铁路列车正常通行的前提下,基于已有病害提出了基于正交异性钢桥面板的南京长江大桥上层公路桥面体系改造方法.利用有限元数值模型,模拟南京长江大桥改造施工全过程,并基于静载试验数据进行模型验证.首先,分析原桥面系全拆除这一最不利施工状态下的静、动力特性.然后,对比改造前混凝土桥面板与改造后正交异性钢桥面系在恒载以及列车荷载作用下的受力行为,包括主桁架变形、关键构件轴力以及支座反力.最后,分析改造后正交异性钢桥面系的空间受力特征.结果表明,更换原公路混凝土桥面板,采用正交异性钢桥面板整体替换,从根本上改造了南京长江大桥的桥面体系,且无需中断铁路列车的正常营运,不仅消除了原桥面既有病害,还能减轻自重、改善关键构件受力,提高了桥面系整体性、构件连接性、结构稳定性以及整体刚度,充分发挥了正交异性钢桥面系轻质高强的特点. 展开更多

关键词 南京长江大桥 桥面体系改造 正交异性钢桥面 改造施工方案 力学行为 仿真分析

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基于断裂力学的钢桥面肋-板接头疲劳寿命预测 被引量：24

18

作者 卫星 姜苏 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期16-22,共7页

为研究反复荷载作用下正交异性钢桥面中U型肋与桥面板焊接接头的疲劳性能,基于断裂力学基本理论,利用有限元方法,进行了肋-板接头的疲劳寿命评估.根据正交异性钢桥面与U型肋连接构造基本形式,利用有限元软件ANSYS建立了包含3个U型肋的... 为研究反复荷载作用下正交异性钢桥面中U型肋与桥面板焊接接头的疲劳性能,基于断裂力学基本理论,利用有限元方法,进行了肋-板接头的疲劳寿命评估.根据正交异性钢桥面与U型肋连接构造基本形式,利用有限元软件ANSYS建立了包含3个U型肋的正交异性钢桥面平面有限元模型;考虑肋-板连接位置处焊接细节的4种典型裂纹,计算了2个加载工况下各裂纹处等效应力强度因子,并分析了初始裂纹长度、桥面板厚度、U型肋高度和U型肋厚度对等效应力强度因子的影响规律;依据Eurocode 3规范中正交异性钢桥面肋-板接头加载模式,采用桥面板与U型肋连接构造二维有限元模型,计算得到典型裂纹的等效应力强度因子,建立了基于断裂力学疲劳扩展模型为基础的正交异性钢桥面肋-板接头的疲劳寿命预测方法.研究结果表明:基于线弹性断裂力学原理计算得到的疲劳寿命均大于Eurocode 3规范计算值,桥面板厚度选用16~18 mm及将初始裂纹长度控制在0.1 mm以下可有效地提高板-肋接头疲劳寿命. 展开更多

关键词 正交异性钢桥面 焊接细节 疲劳寿命 断裂力学 应力强度因子

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不同型式桥面系钢桁梁横向联结系作用效果分析 被引量：2

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作者 黄晓彬 吴定俊 《铁道标准设计》 北大核心 2009年第5期36-39,共4页

对3种不同桥面系形式的钢桁梁桥——采用纵横梁桥面系的普通栓焊下承式简支钢桁梁桥、采用结合梁桥面的下承式板桁桥及采用正交异性钢桥面的公轨两用双层连续钢桁梁斜拉桥进行三维空间结构分析,从静力及动力特性两方面详细研究横向联结... 对3种不同桥面系形式的钢桁梁桥——采用纵横梁桥面系的普通栓焊下承式简支钢桁梁桥、采用结合梁桥面的下承式板桁桥及采用正交异性钢桥面的公轨两用双层连续钢桁梁斜拉桥进行三维空间结构分析,从静力及动力特性两方面详细研究横向联结系的设置状况对结构的影响,探讨不同类型钢桁梁桥横向联结系设置的必要性,为不同类型桥面系的钢桁梁桥设计提供技术参考。 展开更多

关键词 横向联结系 钢桁梁桥 纵横梁桥面系 结合梁桥面 正交异性钢桥面

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混合式桥面体系斜拉桥悬臂施工优化 被引量：1

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作者 戴宇文 王友元 何锦明 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期117-121,共5页

为了降低混合式桥面体系斜拉桥的施工安全隐患,提高施工质量和效率,以贵广铁路北江特大桥混合式桥面体系的悬臂施工为例,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,对该桥对称悬臂施工方案进行计算分析,根据其分析结果提出先合龙后铺装桥... 为了降低混合式桥面体系斜拉桥的施工安全隐患,提高施工质量和效率,以贵广铁路北江特大桥混合式桥面体系的悬臂施工为例,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,对该桥对称悬臂施工方案进行计算分析,根据其分析结果提出先合龙后铺装桥面板的优化方案,并对优化方案进行计算分析。结果表明,在对称悬臂施工方法中桥塔位移过大,最大水平累计位移达12.5cm;而优化方案使桥塔位移基本控制在2cm左右,避免了桥塔位移过大引起施工安全隐患,使后续施工更有效率。 展开更多

关键词 铁路桥 斜拉桥 正交异性钢桥面体系 叠合梁桥面体系 悬臂施工 有限元法 施工优化 桥梁施工

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