王志宏, 李秉海, 黄云, 陈阳,
付承涛, 戴笠, 曾鹏罡
摘要:正交异性钢桥面板典型构造细节处的疲劳开裂,不仅使面板整体疲劳抗力显著降低,还会严重缩短其服役寿命。文中以某大跨度拱桥的钢箱主梁为研究对象,该钢箱主梁首次采用了型钢开口肋-UHPC组合桥面板结构;针对该组合桥面板的典型疲劳易损细节,分别建立了钢箱梁节段精细化混合单元有限元模型,基于疲劳加载及分析理论系统探究了疲劳细节的应力特征与疲劳损伤特性,并对其疲劳寿命进行合理预测。研究结果表明:纵肋与顶板焊接细节以及纵肋与横隔板焊接细节是决定型钢开口肋-UHPC组合桥面板疲劳性能的两类关键构造细节,每类焊接细节均具有多种疲劳失效模式,且不同失效模式下该组合桥面板的应力特征和疲劳特性存在显著差异;两类焊接细节的疲劳性能分别由顶板焊趾和横隔板焊趾失效位置的疲劳抗力决定;考虑当交通量增长时,两类焊接细节针对所有失效模式的疲劳累积损伤均呈显著增大趋势,且表现出典型的非线性增长特征;相较而言,纵肋与横隔板焊接细节的疲劳强度更低,且其疲劳寿命远低于设计寿命,在设计使用寿命期内具有更高的疲劳开裂风险,因此,宜对其进行改进设计并加强检测维护,确保其疲劳抗力和使用安全。
关键词:UHPC组合桥面板; 型钢开口肋; 构造细节; 疲劳性能; 疲劳累积损伤; 有限元分析
来 源 I 建筑钢结构进展微信公众号
编 辑 I 嘉 宾 审 校 I 沈 婧
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