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正交异性钢桥面铺装层疲劳寿命的断裂力学分析 被引量:29
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作者 黄卫 林广平 +1 位作者 钱振东 刘振清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期112-116,122,共6页
计算和分析正交异性钢桥面铺装层表面裂缝应力强度因子,在此基础上应用Paris扩展公式预测铺装层疲劳寿命。将奇异单元布置在铺装层表面裂缝前沿,建立正交异性钢桥面系三维断裂力学有限元模型,计算铺装层表面裂缝的应力强度因子;分析裂... 计算和分析正交异性钢桥面铺装层表面裂缝应力强度因子,在此基础上应用Paris扩展公式预测铺装层疲劳寿命。将奇异单元布置在铺装层表面裂缝前沿,建立正交异性钢桥面系三维断裂力学有限元模型,计算铺装层表面裂缝的应力强度因子;分析裂缝应力强度因子随轴载作用位置的变化规律,确定了带裂缝铺装层轴载作用的最不利荷位;以最不利荷位作为轴载作用的标准荷位,计算应力强度因子随裂缝扩展深度的变化,并数值拟合得到了应力强度因子与裂缝深度的关系式;将应力强度因子的深度关系式代入Paris公式,积分得到铺装层的疲劳寿命。计算结果表明,基于钢桥面铺装层带裂缝工作的事实,应用断裂力学方法预测钢桥面铺装层疲劳寿命是可行的。 展开更多
关键词 异性桥面 桥面铺装 断裂力学 应力强度因子 Paris公式 疲劳寿命
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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
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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 间性能 影响因素 简化计算方法 有限元法
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正交异性钢桥面板动力问题研究现状及展望
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作者 马牛静 王荣辉 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期25-32,共8页
为给正交异性钢桥面板的动力设计及运营维护提供参考和依据,对正交异性钢桥面板的力学分析模型及动力计算方法、大幅振动、焊接残余应力、振动疲劳、桥面铺装作用等方面的动力问题研究现状进行分析总结,并提出相应的展望。随着计算机技... 为给正交异性钢桥面板的动力设计及运营维护提供参考和依据,对正交异性钢桥面板的力学分析模型及动力计算方法、大幅振动、焊接残余应力、振动疲劳、桥面铺装作用等方面的动力问题研究现状进行分析总结,并提出相应的展望。随着计算机技术的发展,国内外学者已广泛采用有限单元法、有限差分法、有限条法等数值法分析加劲板的板肋分离模型;薄壁正交异性钢桥面板易产生大幅振动,需采用非线性振动模型进行分析,同时需深入开展车辆荷载长期冲击作用引起的桥面板损伤破坏研究;焊接残余应力对正交异性钢桥面板动力特性的影响,需考虑正交异性钢桥面板的初始应力、应力松弛及应力重分布等关键问题;桥梁疲劳分析方法未能考虑动力特性,需从动力学的角度研究正交异性钢桥面板疲劳问题;有必要分析桥面铺装对正交异性钢桥面板动力特性产生的影响;正交异性钢桥面板动力问题进一步的研究可从初始几何缺陷与焊接残余应力的考虑、非线性模态方法的引进、振动疲劳寿命的影响因素及损伤准则的确定、模型试验与现场试验的开展等方面展开。 展开更多
关键词 桥梁工程 异性桥面 动力计算 焊接残余应力 振动疲劳 桥面铺装
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鱼腹式钢箱梁正交异性桥面板复合铺装层有限元分析及试验研究 被引量:9
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作者 刘世忠 冀伟 +2 位作者 毛亚娜 李丽园 张霞忠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期128-134,共7页
针对某大宽跨比鱼腹式钢箱梁正交异性桥面复合式铺装层的优化设计,进行多荷载工况作用下的有限元仿真分析,并辅以静载模型试验,分析铺装层各部分的应力分布规律。理论分析及试验结果表明,桥顶板表现出明显的正交异性特征,合理密度的剪... 针对某大宽跨比鱼腹式钢箱梁正交异性桥面复合式铺装层的优化设计,进行多荷载工况作用下的有限元仿真分析,并辅以静载模型试验,分析铺装层各部分的应力分布规律。理论分析及试验结果表明,桥顶板表现出明显的正交异性特征,合理密度的剪力钉增加了桥面铺装各部分间的黏结能力及整体受力性能。两组试件疲劳试验结果表明,增设剪力钉辅以钢纤维混凝土过渡层的复合桥面铺装结构,经830万次疲劳加载试验没有出现疲劳破坏迹象,抗疲劳性能明显优于沥青混凝土直接摊铺于钢箱梁顶板表面的桥面铺装,钢纤维混凝土层能延长桥面铺装的使用寿命。 展开更多
关键词 异性桥面 剪力钉 纤维混凝土铺装 受力分析 静载疲劳模型试验
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铺装层正交异性钢桥面板有限元分析 被引量:10
5
作者 崔海军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期100-103,114,共4页
以两种截面形状的纵向加劲肋和三种缺口类型的横隔板进行组合,铺设不同厚度、不同弹性模量的沥青混凝土,建立正交异性闭口加劲钢桥面板有限元实体模型;在钢桥面板纵、横向最不利位置进行加载,用Ansys程序计算分析了带铺装正交异性闭口... 以两种截面形状的纵向加劲肋和三种缺口类型的横隔板进行组合,铺设不同厚度、不同弹性模量的沥青混凝土,建立正交异性闭口加劲钢桥面板有限元实体模型;在钢桥面板纵、横向最不利位置进行加载,用Ansys程序计算分析了带铺装正交异性闭口加劲钢桥面板轮载作用下的力学性能,研究了桥面铺装层弹性模量E1和铺装层厚度t对桥面板力学性能的影响规律。E1的改变对铺装层影响的程度大于对钢桥面结构体系,E1增大,钢桥面板最大主应力减小,沥青表面的最大主应力增大;E1越大,E1变化的影响程度也越大;t对正交异性钢桥面板结构体系和沥青铺装内部受力影响较大,随着t的增大,钢桥面板和沥青表面最大主应力均减小。 展开更多
关键词 异性 桥面 桥面铺装 力学性能 有限元
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桥面构造及铺装层对正交异性钢桥面板力学性能的影响 被引量:9
6
作者 崔海军 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期454-461,共8页
为研究桥面细部构造和桥面铺装对正交异性钢桥面板力学性能的影响,确定合理的构造,以梯形及矩形截面形状的纵向加劲肋与多种缺口形式的横隔板相组合形成正交异性钢桥面板结构体系,并铺设不同厚度、不同弹性模量的沥青混凝土铺装层,建立... 为研究桥面细部构造和桥面铺装对正交异性钢桥面板力学性能的影响,确定合理的构造,以梯形及矩形截面形状的纵向加劲肋与多种缺口形式的横隔板相组合形成正交异性钢桥面板结构体系,并铺设不同厚度、不同弹性模量的沥青混凝土铺装层,建立相应的有限元实体模型进行加载,分析纵向加劲肋截面形状、横隔板缺口形式及铺装层弹性模量和厚度对正交异性钢桥面板力学性能的影响规律。结果表明:加劲肋上口间距越小,改善桥面板受力性能越明显,其中加劲肋B(梯形加劲肋侧板与底板采用圆弧连接)受力性能较好,且用料少;缺口Ⅰ、缺口Ⅲ的应力集中情况好于缺口Ⅱ,因此应合理选用缺口Ⅰ和缺口Ⅲ,但缺口Ⅲ需要优化;顶板与纵向加劲肋连接处应力高,为力学性能敏感区域;铺装层弹性模量增加,钢桥面板最大主应力减小,铺装层厚度增加,钢桥面板和沥青表面最大主应力均减小,因此铺装层弹性模量与厚度要综合设计,以使钢桥面板受力性能最优。 展开更多
关键词 异性 桥面 纵向加劲肋截面形状 横隔板缺口 力学性能 有限元分析 铺装 弹性模量
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铺装层对正交异性钢桥面板疲劳性能影响效应研究 被引量:18
7
作者 李丽娟 崔闯 +1 位作者 卜一之 张清华 《世界桥梁》 北大核心 2016年第5期48-52,共5页
为研究铺装层对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,以港珠澳大桥标准联边跨跨中为背景,选择3类典型正交异性钢桥面板疲劳细节,考虑铺装层与钢桥面顶板的层间结合状态,铺装层的厚度、弹性模量、组成成分,建立该桥正交异性钢桥面板有限元模... 为研究铺装层对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,以港珠澳大桥标准联边跨跨中为背景,选择3类典型正交异性钢桥面板疲劳细节,考虑铺装层与钢桥面顶板的层间结合状态,铺装层的厚度、弹性模量、组成成分,建立该桥正交异性钢桥面板有限元模型,分析铺装层各因素变化下3类疲劳细节的应力幅变化;通过分析铺装层轮载扩散效应的扩散角对各疲劳细节应力幅的影响,提出合理扩散角,以此来考虑铺装层对钢桥面板的作用。研究结果表明,铺装层与钢桥面板间接触状态对正交异性钢桥面疲劳性能的影响较小;铺装层各参数对正交异性钢桥面板的疲劳性能影响较大;当进行钢桥面板抗疲劳设计时,可取轮载扩散角≤30°或采用BS5400所推荐的26.5°,或者偏安全地忽略铺装作用效应,以简化分析过程。 展开更多
关键词 桥面铺装 异性桥面 疲劳性能 应力幅 扩散角 有限元法
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正交异性钢桥面环氧沥青铺装层疲劳耐久极限研究 被引量:13
8
作者 马林 黄雷 +2 位作者 代希华 聂文 徐伟 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期29-34,共6页
虎门二桥坭洲水道桥为主跨1688m的双塔钢箱梁悬索桥,桥面采用正交异性钢桥面板环氧沥青铺装层结构。为提高该桥环氧沥青铺装层的使用寿命,研究环氧沥青铺装层疲劳耐久性的极限受力影响因素,基于小梁试件四点弯曲疲劳试验,采用Abaqus软... 虎门二桥坭洲水道桥为主跨1688m的双塔钢箱梁悬索桥,桥面采用正交异性钢桥面板环氧沥青铺装层结构。为提高该桥环氧沥青铺装层的使用寿命,研究环氧沥青铺装层疲劳耐久性的极限受力影响因素,基于小梁试件四点弯曲疲劳试验,采用Abaqus软件建立局部梁段三维有限元模型,分析最不利荷载位置处铺装层的极限受力情况。结果表明:环氧沥青混合料的疲劳耐久极限为578με;随着铺装层弹性模量的增大,铺装层的应力、应变显著减小,其疲劳耐久极限模量为2687MPa;环氧沥青铺装层的应变与车辆接地压强呈正相关关系,该桥铺装层的疲劳耐久极限接地压强为1.59MPa。适当提高环氧沥青铺装层的弹性模量,并应严格控制通行车辆的轴重,可以提高该桥的铺装层耐久性。 展开更多
关键词 悬索桥 异性桥面 环氧沥青铺装 疲劳试验 有限元法 疲劳耐久极限 耐久性
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基于足尺节段模型的正交异性钢桥面疲劳性能 被引量:2
9
作者 汪金辉 程菊科 +1 位作者 蒋欣 谢瑛 《铁道建筑》 北大核心 2024年第3期8-14,共7页
为了研究正交异性钢桥面的疲劳性能,根据新结构细部焊接工艺的研究成果和合理的结构参数,设计了足尺节段疲劳试验模型,通过足尺模型试验确定不同焊接工艺下各疲劳易损细节的实际疲劳抗力。铺装层作为钢桥面板之上的行车功能层,直接承担... 为了研究正交异性钢桥面的疲劳性能,根据新结构细部焊接工艺的研究成果和合理的结构参数,设计了足尺节段疲劳试验模型,通过足尺模型试验确定不同焊接工艺下各疲劳易损细节的实际疲劳抗力。铺装层作为钢桥面板之上的行车功能层,直接承担车辆轮载。分别设计了树脂沥青铺装和浇注式沥青铺装两种铺装结构,进行武汉市江汉七桥铺装层与正交异性钢桥面板协同受力体系的模型试验,并考虑温度的影响。研究结果表明:有铺装层的钢桥面板U肋与顶板构造细节,由于铺装层与钢桥面板的协同作用,其应力幅值相较于无铺装层时显著降低;该应力幅值随着铺装层温度的升高而增大。 展开更多
关键词 异性桥面 疲劳性能 足尺节段模型试验 U肋 铺装 温度
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桥面铺装温度对正交异性钢桥面板疲劳的影响 被引量:29
10
作者 吴冲 刘海燕 +1 位作者 张志宏 孙一鸣 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1213-1218,共6页
通过带桥面铺装的正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验,实测了不同桥面铺装温度条件下钢桥面板的受力,分析了桥面铺装温度对钢桥面板疲劳损伤度的影响.结果表明:沥青混合料钢桥面铺装刚度随着温度升高迅速降低,导致铺装层下的正交异性钢... 通过带桥面铺装的正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验,实测了不同桥面铺装温度条件下钢桥面板的受力,分析了桥面铺装温度对钢桥面板疲劳损伤度的影响.结果表明:沥青混合料钢桥面铺装刚度随着温度升高迅速降低,导致铺装层下的正交异性钢桥面板受力迅速增加;在相同的荷载条件下,高温(55℃)条件下钢桥面板疲劳损伤度约为常温(10℃)的21倍. 展开更多
关键词 异性桥面 桥疲劳试验 损伤度 桥面铺装温度
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桥面铺装改造对正交异性钢桥面板受力性能的影响 被引量:8
11
作者 张勇 高岩 王石磊 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期55-60,共6页
为了验证桥面铺装改造对正交异性钢桥面板的加固效果,以某公路简支钢箱梁为背景进行研究。选取3跨箱梁,分别采用聚合物混凝土、夹心钢板系统和活性粉末混凝土3种桥面铺装方案对钢桥面板进行加固,并通过实桥试验测试改造前、后正交异性... 为了验证桥面铺装改造对正交异性钢桥面板的加固效果,以某公路简支钢箱梁为背景进行研究。选取3跨箱梁,分别采用聚合物混凝土、夹心钢板系统和活性粉末混凝土3种桥面铺装方案对钢桥面板进行加固,并通过实桥试验测试改造前、后正交异性钢桥面板的应力及局部变形,验证加固效果。结果表明:原铺装与裸面板状态下钢桥面板的受力及变形规律基本一致,原铺装基本不参与正交异性钢桥面板共同受力;3种铺装改造后,钢桥面板应力及局部变形均有较大降低,但钢桥面板应力及变形的改善效果仍面临长期运营的检验。 展开更多
关键词 异性桥面 桥面铺装 疲劳裂纹 实桥试验 应力 变形
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桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响 被引量:23
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作者 王占飞 程浩波 +1 位作者 程志彬 张敏江 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期257-266,共10页
目的研究沥青混凝土桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,提出合理的铺装层厚度与弹性模量.方法建立正交异性钢桥的有限元模型,并与试验结果进行对比,验证正交异性钢桥有限元模型及其边界条件的有效性;选取易产生疲劳裂缝4个典型... 目的研究沥青混凝土桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,提出合理的铺装层厚度与弹性模量.方法建立正交异性钢桥的有限元模型,并与试验结果进行对比,验证正交异性钢桥有限元模型及其边界条件的有效性;选取易产生疲劳裂缝4个典型位置的构造细节进行有限元分析,从而找到桥面铺装层厚度、弹性模量等铺装层参数对正交异性钢桥面板疲劳细节处应力幅的影响趋势;验算疲劳细节应力幅值是否小于《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中疲劳S-N曲线中相应疲劳细节的200万次循环疲劳强度35 MPa.结果当铺装层厚度自60 mm增加到100 mm时,疲劳细节的等效应力幅值逐渐下降,且呈线性递减趋势;铺装层厚度为70 mm时,其弹性模量应不小于5 000 MPa为宜;当其模量自1 000 MPa增加到10 000 MPa时,不同疲劳细节的等效应力幅值呈非线性下降趋势.当其模量增加到8 000 MPa时,疲劳细节的等效疲劳应力幅趋于稳定;铺装层材料的模量为3 000 MPa时,其铺装层厚度应不小于80 mm为宜.结论 4种疲劳细节中,与钢桥面板接触的疲劳细节其疲劳性能受铺装层厚度、铺装层模量影响比其他疲劳细节大.桥面铺装层能有效地降低疲劳细节的等效疲劳应力幅,改善正交异性钢桥面板的疲劳性能. 展开更多
关键词 桥面铺装 异性桥面 疲劳细节 疲劳性能 应力幅
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钢纤维混凝土铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能影响分析 被引量:6
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作者 张怀志 何志成 +2 位作者 高维 王占飞 申启航 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1027-1036,共10页
目的研究钢钎维混凝土(SFRC)铺装结构在不同设计参数下对正交异性钢桥面板的抗疲劳性能影响,提出一种新型沥青-SFRC组合铺装结构,评价其对正交异形板疲劳性能的改善作用.方法以某移动荷载试验为例,采用SFRC代替沥青混凝土铺装,通过ABAQU... 目的研究钢钎维混凝土(SFRC)铺装结构在不同设计参数下对正交异性钢桥面板的抗疲劳性能影响,提出一种新型沥青-SFRC组合铺装结构,评价其对正交异形板疲劳性能的改善作用.方法以某移动荷载试验为例,采用SFRC代替沥青混凝土铺装,通过ABAQUS有限元软件建立SFRC铺装与沥青混凝土铺装的三维实体模型,与试验结果对比验证其有效性;选取正交异形面板5种典型易损疲劳细节,分析其在SFRC铺装不同弹性模量、厚度下的疲劳应力幅值变化趋势,提出新型沥青-SFRC组合桥面铺装,对比分析相同厚度下SFRC、沥青混凝土与新型沥青-SFRC组合铺装结构在5种疲劳细节处的疲劳应力幅值.结果SFRC弹性模量从29000 MPa提高到39000 MPa,疲劳应力幅值降低10%左右;SFRC铺装层厚度从60 mm提高到100 mm,疲劳应力幅值降低30%以上;新型沥青-SFRC组合铺装结构在5个疲劳细节点处比相同厚度的沥青混凝土等效应力幅值分别下降了44%、44%、27%、43%、25%.结论SFRC铺装能够有效地提高钢桥面板的刚度,降低应力幅值;新型沥青-SFRC组合铺装结构能够有效地提高钢桥面板的抗疲劳性能,具有良好的工程应用前景. 展开更多
关键词 异性桥面 桥面铺装 疲劳细节 疲劳性能 纤维混凝土 应力幅
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正交异性钢桥面环氧沥青桥面铺装应力分析 被引量:2
14
作者 张扬 《铁道标准设计》 2007年第12期58-60,共3页
结合佛山平胜大桥桥面铺装设计计算,介绍环氧沥青混凝土应用于正交异性钢桥面板上的桥面铺装,以及在车辆荷载作用下的有限元分析计算方法和主要计算结果。
关键词 公路 环氧沥青 桥面铺装 异性 模量比 应力分析
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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
15
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 异性桥面 残余应力 温度场 应力场 数值模拟 力耦合 有限元法
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采用正交异性钢桥面板的铁路钢桁梁设计 被引量:20
16
作者 刘桂红 易伦雄 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2007年第A02期8-10,共3页
介绍了采用正交异性钢桥面板的铁路钢桁梁的结构设计,分析了钢桁梁采用这种整体桥面结构对高速行车的作用与意义,研究了采用整体桥面结构后钢桁梁的受力特性。
关键词 铁路桥 桁梁 异性桥面 整体桥面 桥梁设计
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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
17
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 异性桥面 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
18
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 异性桥面 疲劳试验 厚边U肋 顶板与U肋连接焊缝
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某桥正交异性钢桥面板结构受力分析 被引量:16
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作者 唐细彪 《世界桥梁》 北大核心 2015年第1期32-37,共6页
某桥主梁采用正交异性钢桥面板结构,为研究在轮载作用下,该桥正交异性钢桥面板受力和抗疲劳性能是否满足要求,建立该桥正交异性钢桥面板局部模型,计算轮载作用下其挠度、曲率半径和应力,并结合规范估算构造细节的疲劳强度。结果表明,在... 某桥主梁采用正交异性钢桥面板结构,为研究在轮载作用下,该桥正交异性钢桥面板受力和抗疲劳性能是否满足要求,建立该桥正交异性钢桥面板局部模型,计算轮载作用下其挠度、曲率半径和应力,并结合规范估算构造细节的疲劳强度。结果表明,在轮载作用下,桥面板主要变形区域较小,最大肋间相对挠度为0.28mm,满足限值要求,但最小曲率半径不满足规范规定;在纵向U肋、横隔板与桥面板连接处局部出现较明显的应力集中现象,且横向正应力普遍大于纵向正应力,但应力未超过限值;疲劳寿命最小的连接细节为纵肋与横梁的连接部位和横梁腹板开孔部位,应力幅值分别达77.4 MPa和127.9MPa,疲劳寿命分别为1.8×106和3.4×105次,远小于规范要求;该桥需要通过改变构造以及设计合理的桥面铺装来改善结构受力情况。 展开更多
关键词 桥面结构 异性桥面 轮载 疲劳 焊缝 应力幅 桥面铺装 有限元计算
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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
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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 异性桥面 铺装体系 多目标离散优化 蚂蚁算法
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