车轮荷载下钢箱梁疲劳构造细节应力等级评定 被引量：8

1

作者 吉伯海 赵端端 +2 位作者 傅中秋 汪锋 沈丹雯 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期416-421,共6页

针对车轮荷载作用下钢箱梁的疲劳构造细节等级评定问题,基于应力影响线,研究钢箱梁9种疲劳构造细节的局部疲劳应力。根据等效损伤原理对最大应力幅进行修正,并以此为依据划分钢箱梁疲劳构造细节。结果表明:车轮荷载对钢箱梁9种疲劳构造... 针对车轮荷载作用下钢箱梁的疲劳构造细节等级评定问题,基于应力影响线,研究钢箱梁9种疲劳构造细节的局部疲劳应力。根据等效损伤原理对最大应力幅进行修正,并以此为依据划分钢箱梁疲劳构造细节。结果表明:车轮荷载对钢箱梁9种疲劳构造细节的应力影响范围均较小,横隔板与顶板、纵肋相交处的应力影响范围为横隔板间距;顶板与纵肋相交处、纵肋对接处以及顶板对接处,应力影响范围为横隔板间距的1/2。钢箱梁横隔板与纵肋相交处的修正等效应力幅最大,纵肋对接处的修正等效应力幅最小。考虑受力和施工质量,钢箱梁疲劳构造细节可划分为5个疲劳应力等级,并给出9种疲劳构造细节对应的等级。 展开更多

关键词 钢箱梁 车轮荷载 疲劳构造细节 等效应力幅 疲劳应力等级

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地铁车辆天线梁振动加速度及动应力试验 被引量：7

2

作者 薛海 李强 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期33-36,共4页

为考察地铁车辆天线梁的安全可靠性,基于在线测试进行了ATP吊座处振动加速度和疲劳薄弱点的动应力研究.采用有限元法对天线梁进行随机振动分析确定疲劳薄弱部位,从而为电阻应变片布置方案的选取提供依据.在空车和超员工况下获得ATP吊座... 为考察地铁车辆天线梁的安全可靠性,基于在线测试进行了ATP吊座处振动加速度和疲劳薄弱点的动应力研究.采用有限元法对天线梁进行随机振动分析确定疲劳薄弱部位,从而为电阻应变片布置方案的选取提供依据.在空车和超员工况下获得ATP吊座处的加速度-时间历程和疲劳薄弱部位的应变-时间历程,对所采集的加速度信号进行频谱分析,得到ATP吊座处3个方向的振动频率和加速度谱.采用雨流计数法和结构损伤一致性原则对应变-时间历程分析,得到各测点的应力谱和等效应力幅.结果表明:整个过程ATP吊座处的加速度和疲劳薄弱部位的应力的小幅值出现次数占整个过程的绝大部分,而出现大幅值的次数很少;在空车时ATP吊座处的3个方向的振动加速度大于超员的状况,疲劳薄弱点的等效应力幅是超员的大于空车的工况. 展开更多

关键词 地铁车辆 天线梁 加速度 动应力 等效应力幅

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基于随机车流的大跨径双层公路悬索桥疲劳性能评估 被引量：1

3

作者 刘沐宇 韩征 邓晓光 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2017年第4期575-580,共6页

由于车辆荷载在桥梁上的分布状态极为复杂,在进行疲劳性能评估时,采用标准疲劳车进行加载不能真实反映杆件的受力历程.采用蒙特卡罗法模拟各个车道的随机车流作为疲劳荷载,将其加载到危险杆件的应力影响线上,得到更加符合实际情况的应... 由于车辆荷载在桥梁上的分布状态极为复杂,在进行疲劳性能评估时,采用标准疲劳车进行加载不能真实反映杆件的受力历程.采用蒙特卡罗法模拟各个车道的随机车流作为疲劳荷载,将其加载到危险杆件的应力影响线上,得到更加符合实际情况的应力时程.随后采用雨流计数法处理应力时程得到危险杆件的应力谱,根据等效损伤累计理论计算危险杆件200万次的等效应力幅用以疲劳性能评估.结果表明,武汉杨泗港长江大桥钢桁梁疲劳性能满足设计要求. 展开更多

关键词 疲劳性能评估 随机车流 双层公路桥 钢桁梁 等效应力幅

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军用桥梁疲劳可靠性分析中的荷载效应 被引量：1

4

作者 胡业平 屠义强 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2004年第5期39-41,共3页

通过对军用桥梁荷载的统计分析 ,利用雨流法对军用桥梁应力幅谱Δσi- ni 进行模拟计算 ,根据线性累积损伤准则 ,推导出用于军用桥梁疲劳可靠性分析的等效应力幅 Δσe的计算公式。定义了便于实际应用的荷载效应比和等效应力换算系数。... 通过对军用桥梁荷载的统计分析 ,利用雨流法对军用桥梁应力幅谱Δσi- ni 进行模拟计算 ,根据线性累积损伤准则 ,推导出用于军用桥梁疲劳可靠性分析的等效应力幅 Δσe的计算公式。定义了便于实际应用的荷载效应比和等效应力换算系数。给出的实例分析表明 ,该方法所得结果是合理的 。 展开更多

关键词 军用桥梁 疲劳可靠性 荷载效应 等效应力幅

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钢桥面顶板-U肋全熔透双面焊构造细节疲劳性能研究 被引量：10

5

作者 范传斌 宋神友 +2 位作者 陈焕勇 付佰勇 徐军 《世界桥梁》 北大核心 2023年第2期61-68,共8页

为研究钢桥面板顶板-U肋全熔透双面焊构造细节疲劳性能,以深中通道伶仃洋大桥正交异性钢桥面板为对象,采用Abaqus软件建立钢桥面板节段有限元模型,基于预测车流数据,计算全熔透双面焊顶板-U肋焊接构造细节的等效应力幅;开展14个顶板-U... 为研究钢桥面板顶板-U肋全熔透双面焊构造细节疲劳性能,以深中通道伶仃洋大桥正交异性钢桥面板为对象,采用Abaqus软件建立钢桥面板节段有限元模型,基于预测车流数据,计算全熔透双面焊顶板-U肋焊接构造细节的等效应力幅;开展14个顶板-U肋试件疲劳试验,评估全熔透双面焊顶板-U肋焊接构造细节的疲劳强度;基于试件焊缝尺寸的测量结果,建立有限元模型计算不同焊缝尺寸对疲劳性能的影响。结果表明:等效疲劳车荷载下全熔透双面焊顶板-U肋焊接构造细节的等效应力幅为71.9 MPa;试件的疲劳裂纹多发育于U肋内焊趾,采用名义应力法计算得到该疲劳细节的疲劳强度约为76.8 MPa,高于有限元计算所得的等效应力幅和我国现行规范中的建议值;焊缝尺寸增大会降低内焊趾部位的等效应力幅,焊缝尺寸对外焊趾部位等效应力幅影响较小。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 顶板-U肋细节 全熔透双面焊 疲劳性能 等效应力幅 疲劳试验 有限元法

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菱形加载路径下35CrMoA钢的微动疲劳行为 被引量：1

6

作者 吕世泉 何国球 +5 位作者 沈月 田丹丹 刘晓山 林国斌 任敬东 胡杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期96-102,共7页

采用MTS809拉扭复合疲劳试验机、扫描电镜(SEM)研究了接触应力为150MPa时35CrMoA合金钢在菱形加载路径下微动疲劳性能。结果表明:随着等效应力幅值的增加,材料的软化、硬化效果更加明显;剪应力-剪应变滞后回线的面积增大;裂纹萌生源区... 采用MTS809拉扭复合疲劳试验机、扫描电镜(SEM)研究了接触应力为150MPa时35CrMoA合金钢在菱形加载路径下微动疲劳性能。结果表明:随着等效应力幅值的增加,材料的软化、硬化效果更加明显;剪应力-剪应变滞后回线的面积增大;裂纹萌生源区的面积减小,瞬断区面积与总断面面积的比例增加,瞬断区的撕裂也越严重。微动磨损使表面塑性枯竭,从而形成疲劳裂纹源。 展开更多

关键词 35CrMoA 菱形加载 微动疲劳 等效应力幅值 断口形貌 裂纹源

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基于直接概率积分法的重载铁路RC梁疲劳可靠度分析 被引量：3

7

作者 高天骁 李铸珅 +3 位作者 张佳旺 宋力 崔晨星 余志武 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1416-1424,共9页

既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能。为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能... 既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能。为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能函数,提出基于直接概率积分法的重载铁路桥梁结构的疲劳可靠度分析方法。以某既有重载铁路跨度为8 m的RC简支板梁为例,分析该重载铁路的不同轴重货运列车的荷载模型,将列车轴重与动力系数作为随机变量,并通过移动荷载法与雨流计数法获取钢筋等效应力幅的概率模型。在此基础之上,结合重载铁路的等效运营谱,对跨度为8 m的RC板梁进行疲劳可靠度评估,并探讨年运量及列车轴重对疲劳可靠度的影响。研究结果表明:直接概率积分法能够高效精确地对重载铁路RC梁进行疲劳可靠度评估。在该重载铁路运营的前20年,疲劳失效概率均小于规范规定的限值。随着重载铁路年运量的提高,RC板梁的疲劳失效概率显著增大。运营列车轴重从23 t增大至25 t对RC板梁的疲劳可靠度影响较小。开行30 t轴重列车会造成RC板梁的疲劳可靠度严重下降,需要加强重载铁路桥梁的养护维修。研究结果可为重载铁路RC桥梁的设计与养护维修提供依据。 展开更多

关键词 重载铁路 钢筋混凝土梁 直接概率积分法 等效应力幅 疲劳可靠度 失效概率

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2种新型顶板-U肋构造细节的疲劳性能研究 被引量：3

8

作者 蒋斐 吉伯海 +2 位作者 王益逊 傅中秋 万吕 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第10期1391-1397,1421,共8页

为了评估顶板-U肋焊缝细节的疲劳性能,文章建立钢桥面板节段模型和细节子模型,得出了不同工况下焊缝局部应力特征。通过对比焊缝应力集中特征和等效应力幅,分析了新型镦边U肋和双面焊焊接的优缺点;数值模拟了顶板-U肋焊接残余应力分布,... 为了评估顶板-U肋焊缝细节的疲劳性能,文章建立钢桥面板节段模型和细节子模型,得出了不同工况下焊缝局部应力特征。通过对比焊缝应力集中特征和等效应力幅,分析了新型镦边U肋和双面焊焊接的优缺点;数值模拟了顶板-U肋焊接残余应力分布,考虑残余应力与工作应力叠加,进一步分析新型顶板-U肋构造细节的应力特征。研究结果表明:对U肋进行镦边处理能改善U肋焊趾疲劳性能,双面焊接能显著降低焊根处的等效应力幅,将最不利疲劳易损部位转移至顶板焊趾;细节横向焊接残余应力约为150 MPa,使得细节在车辆荷载作用下更易发生疲劳损伤;由于焊接时较高的热量输入,当考虑残余应力与工作应力叠加时,新型顶板-U肋构造形式的等效应力幅略高于传统焊接方式。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 双面焊 镦边U肋 焊接残余应力 等效应力幅 疲劳性能

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海洋钢结构疲劳裂纹扩展预报单一扩展率曲线模型 被引量：23

9

作者 黄小平 贾贵磊 +1 位作者 崔维成 祁恩荣 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第1期118-125,共8页

采用基于疲劳裂纹扩展的疲劳寿命预报方法对海洋钢结构的安全寿命进行评估,首先要解决变幅载荷作用下的裂纹扩展率问题,其次是复杂应力场中的应力强度因子计算问题。文章将裂纹扩展率单一曲线模型结合焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方... 采用基于疲劳裂纹扩展的疲劳寿命预报方法对海洋钢结构的安全寿命进行评估,首先要解决变幅载荷作用下的裂纹扩展率问题,其次是复杂应力场中的应力强度因子计算问题。文章将裂纹扩展率单一曲线模型结合焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方法来探讨复杂载荷作用下海洋钢结构的疲劳寿命预报问题。裂纹扩展率单一曲线模型的思想是将任意载况下的应力强度因子等效到R=0的应力强度因子,并假定超载不影响材料的裂纹扩展率,而是使等效应力强度因子幅减小。使得复杂载荷下的疲劳寿命预报也仅需要对应于R=0时的裂纹扩展率材料常数,从而解决复杂载荷下裂纹扩展率材料常数的确定问题。文中给出了适合于海洋钢结构的裂纹扩展率曲线,焊趾表面裂纹应力强度因子以及残余应力引起的应力强度因子的计算方法。 展开更多

关键词 海洋钢结构 表面裂纹 单一曲线模型 等效应力强度因子幅 残余应力 疲劳寿命

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提速后钢筋混凝土梁疲劳寿命估算方法研究 被引量：2

10

作者 张彦玲 李运生 王新敏 《石家庄铁道学院学报》 2004年第2期54-57,共4页

对用于提速后钢筋混凝土梁疲劳寿命估算的等效等幅应力幅法和极限损伤度法进行了比较分析,并在极限损伤度法中考虑了钢筋混凝土梁疲劳抗力随时间下降带来的影响。

关键词 等效等幅应力幅 极限损伤度 疲劳寿命

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碳纤维构架的强度试验方法及评价方法研究 被引量：1

11

作者 王石 《铁道机车车辆》 北大核心 2022年第5期91-97,共7页

转向架构架作为列车的主要承载部件,在服役过程中承受复杂载荷的作用。为评估碳纤维构架的强度特性,通过台架试验和线路试验的方法对碳纤维构架强度进行了测量评估。首先基于EN 13749标准设立了碳纤维构架的载荷工况,并进行了静强度试... 转向架构架作为列车的主要承载部件,在服役过程中承受复杂载荷的作用。为评估碳纤维构架的强度特性,通过台架试验和线路试验的方法对碳纤维构架强度进行了测量评估。首先基于EN 13749标准设立了碳纤维构架的载荷工况,并进行了静强度试验。试验表明碳纤维构架应变最大处位于构架的横侧梁连接处附近,应变最大值为-17560με,该测点对菱形载荷较为敏感。碳纤维构架在静强度工况下所有应变测点均处于弹性区间,未发生塑性变形。其次,开展线路试验测量传统钢制构架与碳纤维构架在服役条件下动应力,对采集到的动应力数据处理得到相应测点的等效应力幅。钢制构架与碳纤维构架关键点的等效应力幅对比结果表明碳纤维构架的整体应力水平高于钢制构架。根据德国劳氏船级社规定的碳纤维材料疲劳强度计算方法,得到碳纤维构架的许用应力幅。碳纤维构架各测点的等效应力幅均小于许用应力幅,满足设计要求。 展开更多

关键词 碳纤维构架 静强度 疲劳强度 等效应力幅

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悬索桥吊索疲劳荷载效应分析 被引量：1

12

作者 任宇扬 《北方交通》 2022年第1期28-31,共4页

以广东省某跨海大桥主航道桥的悬索桥为工程背景,根据当地的交通量资料,按轴数、轴重、轴距划分车辆类型,采用蒙特卡洛算法模拟交通量车流,得到悬索桥的疲劳车辆荷载谱。建立空间有限元模型,采用影响线加载法,得到悬索桥吊索的应力影响... 以广东省某跨海大桥主航道桥的悬索桥为工程背景,根据当地的交通量资料,按轴数、轴重、轴距划分车辆类型,采用蒙特卡洛算法模拟交通量车流,得到悬索桥的疲劳车辆荷载谱。建立空间有限元模型,采用影响线加载法,得到悬索桥吊索的应力影响线。分析影响线结果可知,本悬索桥的吊索应力影响线的影响范围较长,车辆轴距对应力幅的影响较小可以忽略不计,可以将车辆荷载简化为一个集中荷载。采用模拟车流加载,通过雨流计数法得到应力幅值谱,并以模拟车流、AASHTO标准疲劳车、BS5400标准疲劳车、EUROCODE疲劳车加载,计算本桥的等效应力幅,进行疲劳效应对比分析。 展开更多

关键词 悬索桥 吊索 吊杆 有限元模型 疲劳 等效应力幅

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基于疲劳裂纹扩展率单一曲线模型的疲劳寿命预测 被引量：7

13

作者 施伟 黄小平 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第2期264-271,共8页

基于疲劳裂纹扩展率单一曲线模型对铝合金D16CzATWH等在不同加载次序下的疲劳裂纹扩展行为进行了预测。通过与已有文献试验数据和NASGRO条带屈服模型的计算结果进行比较,发现本模型的预测结果和试验数据符合得较好,并能解释NASGRO模型... 基于疲劳裂纹扩展率单一曲线模型对铝合金D16CzATWH等在不同加载次序下的疲劳裂纹扩展行为进行了预测。通过与已有文献试验数据和NASGRO条带屈服模型的计算结果进行比较,发现本模型的预测结果和试验数据符合得较好,并能解释NASGRO模型不易解决的过载迟滞效应。同时该模型需要的参数相对较少且易于确定,因此该模型有良好的工程适用性。模型中载荷效应指数与过载频率以及过载幅度相关,它的取值对预测结果有显著影响。 展开更多

关键词 变幅载荷 等效应力强度因子幅 疲劳寿命预测 疲劳裂纹扩展

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大纵肋正交异性钢桥面板的疲劳性能研究

14

作者 邹驰宇 《福建交通科技》 2020年第4期148-150,160,共4页

为深入研究增大纵肋开口宽度对正交异性钢桥面板的疲劳开裂性能的影响,结合新疆某连续刚构桥桥梁工程,选择重点脆弱部位,并基于有限元软件模拟普通纵肋正交异性钢桥面板和大纵肋正交异性钢桥面板在横桥向与纵桥向车轮荷载下的等效应力... 为深入研究增大纵肋开口宽度对正交异性钢桥面板的疲劳开裂性能的影响,结合新疆某连续刚构桥桥梁工程,选择重点脆弱部位,并基于有限元软件模拟普通纵肋正交异性钢桥面板和大纵肋正交异性钢桥面板在横桥向与纵桥向车轮荷载下的等效应力幅值。结果表明:两种正交异性钢桥面板均有优异的疲劳性能;U肋和横斜板的顶板焊缝处为大纵肋正交异性钢桥面板疲劳性能最为薄弱部位,且该处等效应力幅增幅最大,表明该型面板受力有明显的"放大"现象。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 大纵肋 疲劳细节 等效应力幅

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钢桥面板纵肋顶板焊缝多裂纹扩展特性 被引量：2

15

作者 唐琨 赵秋 +2 位作者 黄冠铭 林铮哲 艾零件 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2022年第3期254-264,共11页

为探明钢桥面板纵肋顶板焊缝焊趾多裂纹扩展形态变化及竞争机制,基于断裂力学理论并联合运用ABAQUS与FRANC3D,在验证数值模拟方法可靠性的基础上,建立钢桥面板节段模型,在焊趾区域植入共面或异面裂纹,进行裂纹扩展对比分析。结果表明:... 为探明钢桥面板纵肋顶板焊缝焊趾多裂纹扩展形态变化及竞争机制,基于断裂力学理论并联合运用ABAQUS与FRANC3D,在验证数值模拟方法可靠性的基础上,建立钢桥面板节段模型,在焊趾区域植入共面或异面裂纹,进行裂纹扩展对比分析。结果表明:共面裂纹在扩展过程中存在单裂纹扩展、裂纹融合及融合后扩展3个阶段,裂纹融合时最深点处扩展速率陡增,且中点处扩展速率大于两侧,进而裂纹趋于半椭圆形,融合后扩展过程中形状比逐渐减少;焊趾与热影响区裂纹构成的异面裂纹间存在扩展竞争机制,初始尺寸相同时,随着多裂纹扩展的进行,裂纹尺寸差异逐渐放大,裂纹间相互作用对热影响区裂纹扩展的抑制作用也逐渐增强,并且热影响区裂纹在扩展至一定深度时,因裂纹尖端ΔK_(eff)低于门槛值而停止扩展,此深度随异面间距s_(2)增加而增加;率先到达疲劳破坏临界值的主导裂纹,在尺寸比≤1.4时为焊趾裂纹,≥1.5时为热影响区裂纹。 展开更多

关键词 钢桥面板 纵肋-顶板焊缝 多缺陷 裂纹扩展 等效应力强度因子幅值

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