作者:矣志勇; 袁少洋; 马健 期刊:《价值工程》 2020年第04期
钢桥面顶板纵肋焊接细节是正交异性钢桥面板中最重要的疲劳易损细节之一,探究其疲劳裂纹扩展特性有助于深刻认识其疲劳性能。当前常用的疲劳裂纹扩展模拟方法主要包括以断裂力学理论为基础的二维分析方法和三维分析方法两类。本文分别通过二维和三维断裂力学分析方法对于顶板纵肋焊接细节重要疲劳破坏模式的疲劳裂纹扩展数值模拟、疲劳裂纹疲劳寿命和扩展特性等关键问题进行了对比研究。
作者:李行; 潘军; 唐雪松 期刊:《公路与汽运》 2020年第01期
为研究车轮横向分布对钢桥面板顶板-U肋连接处疲劳损伤的影响,以佛山平胜大桥为研究对象,通过数值模拟,计算各车型车轮荷载不同横向位置下顶板-U肋连接处的应力,采用英国规范BS5400计算该处的疲劳损伤度;建立车轮分布模型,计算车轮在车道不同位置的分布概率,提出考虑车轮横向分布的疲劳损伤计算方法。结果表明,顶板-U肋连接处的应力幅受车轮横向分布的影响范围较小,约为1.5 m,不必考虑多车效应;U肋损伤分布差异较大,U肋底板损伤比...
作者:赵秋; 陈孔生; 陈平; 赵云鹏 期刊:《公路交通科技》 2019年第12期
为了研究正交异性钢桥面板U肋对接焊缝疲劳细节的疲劳性能,应用有限元软件ABAQUS建立了局部的钢箱梁节段模型。探讨了有限元模型中关注细节附近网格划分大小,以及疲劳荷载的加载方式对关注细节应力提取结果的影响,并确定了U肋对接疲劳细节的应力幅分析过程。研究结果表明:在确保与网格大小为0.5t时对比的精确度≥95%的情况下,U肋与横隔板连接处附近U肋网格大小最大可取2t;横隔板间U肋对接焊缝处的U肋网格大小最大可取8t;横向加载分...
作者:吉伯海; 李坤坤; 傅中秋 期刊:《服装学报》 2015年第02期
对钢桥面板顶板与U肋接头焊接残余应力进行分析。采用热-结构直接耦合方法,分析了构件焊接温度场及应力场,得到构件中心截面母板纵向、母板横向、U肋纵向及焊缝中心竖向的残余应力分布曲线。结果表明:母板及U肋近焊缝区存在较大的残余拉应力,残余拉应力峰值接近材料屈服强度;自焊缝中心往外,残余拉应力值下降并转变为压应力;热影响区之外,母板及U肋纵向残余应力主要表现为压应力,并向两端缓慢下降;母板横向残余应力主要表现为拉应...
圣拉扎尔大桥(Saint Lazare Bridge,见图1)靠近法国巴黎蓬卡迪火车站,跨越20条铁路线。主梁采用边主梁结构,2道主纵梁之间采用I形横梁连成格构体系,横梁安装间距为3m。图1法国圣拉扎尔大桥桥面板的结构形式是该桥设计的难点之一。最初决定采用钢桥面板,但从经济性方面考虑,混凝土桥面板更有优势。但混凝土桥面板方案仍有不足:结构总重量增加;在繁忙的铁路线上方,安装和拆除浇筑混凝土的模板较困难;工期长,对交通影响较大;费用高。
作者:刘海燕(编译) 期刊:《世界桥梁》 2018年第05期
印度孟买跨海枢纽工程(Mumbai Trans Harbor Link Project in India)从孟买南部的塞乌里(Sewri)开始,跨越孟买湾,连接东部新孟买(NaviMumbai)的车勒(Chirle),全长约22 km,建成后将是印度最长的跨海通道,采用设计施工总承包模式修建。该工程总费用约3 300亿日元。2017年12月26日签订了承包合同。该跨海通道2018年1月开工,预计2022年7月建成。跨海部分桥梁总长10 km,由PC箱梁桥和钢桥面板箱梁桥2种结构形式构成。其中钢桥面板箱梁桥...
作者:孔祥明; 吉伯海; 傅中秋; 陈祥 期刊:《交通科学与工程》 2017年第03期
针对正交异性钢桥面板焊缝构造细节,开展疲劳应力有限元分析,探讨不同影响因素的疲劳效应,为钢桥面板抗疲劳设计和维护提供参考.通过顶板与U 肋焊缝细节二维平面模型,设置不同焊趾过渡半径、过渡角与焊瘤缺陷参数,研究焊缝疲劳应力的变化情况.建立钢桥面板节段模型,考虑不同荷载工况组合加劲肋构造对U 肋与横隔板细节裂纹萌生点疲劳应力的影响.研究结果表明:焊趾应力集中随过渡半径或过渡角的增加而降低.随焊瘤高度的增加,焊瘤宽...
作者:张华; 孙雅洲; 舒先庆; 李立明; 黄新明; 高兴 期刊:《公路》 2018年第09期
为提高正交异性钢桥面板U肋与钢桥面板连接焊缝的疲劳耐久性,开发了正交异性钢桥面板U肋内焊技术,通过龙门焊接平台驱动连杆,将6台内焊机器人送入6根U肋内部同时进行12条内侧角焊缝的焊接。解决了U肋内焊设备、工艺、检测、返修等方面的关键技术,实现U肋内焊的可靠、优质、高效焊接。U肋内焊技术将U肋与钢桥面板之间的连接焊缝由单面角焊缝改变为双面角焊缝形式,从根本上改善U肋焊缝焊根处应力集中问题,避免从焊缝焊根处产生疲劳裂...
作者:周绪红; 朋茜; 秦凤江; 狄谨 期刊:《交通运输工程学报》 2018年第01期
针对闭口肋正交异性钢桥面板顶板焊根处疲劳裂纹处于纵肋内部,不易发现与危害大等问题,根据所处位置的不同,将顶板焊根疲劳细节分为横隔板节间内(RD细节)和跨横隔板截面(RDF细节)2种类型,采用有限元方法分析了2种细节的应力影响面,考虑了轮迹横向概率分布、多轴轮载作用以及铺装与桥面板相互作用等影响,研究了2种细节的疲劳损伤特征。分析结果表明:当轮载作用于目标细节正上方时为最不利状态,纵桥向轮载中心移至目标细节前后0...
作者:王昊; 吉伯海; 王秋东; 傅中秋 期刊:《工业建筑》 2018年第10期
依托南京长江大桥公路正桥改造工程,建立了钢桥面板有限元节段模型,研究了车轮荷载作用下横隔板弧形缺口位置的变形及应力特征,确定了该细节的最不利荷载位置。在此基础上,研究了不同环境温度下弧形缺口位置的变形及应力特征,分析了环境温度变化对该细节疲劳性能的影响。研究表明:弧形缺口有效截面最小处应力最大,最不利荷载位置位于此点正上方;随着温度的升高,弧形缺口有效截面最小处的面内外变形、疲劳应力逐渐增大,且该位置应...
正交异性钢桥面板的疲劳问题一直困扰着桥梁建设者,多年来,桥梁的建设方、设计、研究单位及高校、钢桥制造厂都在努力研究解决这一难题。结合正交异性钢桥面板的常见病害、研究进展,在分析的基础上提出病害预防措施及应该注意的一些问题。
作者:姚悦; 吉伯海; 傅中秋; 谢曙辉 期刊:《广西大学学报·哲学社会科学版》 2018年第01期
考虑实桥顶板角焊缝疲劳裂纹止裂孔的钻孔角度、钻孔偏心角度和钻孔深度,建立了顶板与U肋有限元模型,得到了桥面板顶板顶面与底面止裂孔两侧的应力分布情况。从孔边应力与裂纹扩展速率两个方面,对比不同参数下的止裂效果,提出了钻孔工艺参数的建议范围。研究结果表明:为了避免加速裂纹扩展,建议钻孔角度为0°-25°;对于焊趾裂纹,为了保证止裂孔孔周应力分布均匀,建议钻孔偏心角度为-15°-30°;对于未贯穿止裂孔,钻孔深度较浅时,其内侧...
作者:王秋东; 吉伯海; 傅中秋; 叶枝 期刊:《中南大学学报·社会科学版》 2019年第09期
为分析气动冲击技术对长裂纹的修复效果,选取了三个裂纹长度均为100 mm以上的顶板与U肋试件,开展了气动冲击修复试验及修复后疲劳加载,并分析了微观结构变化、裂纹断面、裂纹扩展速率、应力幅等。同时,建立了相关有限元模型,基于分析结果提出了部分关键的技术参数。研究表明,由于锤击后的应力重分布,在锤击区域的两侧会产生新的疲劳源区,但具有长裂纹试件的疲劳寿命依然得到了显著的提高。气动冲击可产生可观的残余压应力,为取得最...
作者:吉伯海; 王益逊; 孙谷雨; 傅中秋; 祝陈 期刊:《河海大学学报·哲学社会科学版》 2018年第06期
针对钢桥面板顶板与U肋连接焊缝在不同构造参数下的应力变化,分析该细节的受力机理,对比两种不同U肋构造的应力分布特征;建立局部足尺模型,通过提取顶板焊缝的应力梯度,分析应力的变化情况,得出顶板与U肋连接焊缝在不同构造参数下的应力分布规律。结果表明,截断U肋与完整U肋均可如实反映顶板与U肋连接焊缝的受力情况;顶板厚度与熔透率越大,顶板与U肋连接焊缝的总体应力越小,即改善受力性能的效果越好;U肋厚度对顶板与U肋连接焊缝的...
作者:任圆圆; 王静; 张春安 期刊:《山西科技》 2017年第05期
以某大桥钢桥面板偏移病害为例,在简述大桥病害及仿真分析目的的基础上,通过变温度的非线性顺序加载分析方法,仿真分析了桥面板支座病害、转角病害、底板锈蚀等对钢桥面板支座力学工作性能的影响,以期为桥梁加固、工程病害维修处置提供参考或决策依据。
由于正交异性钢桥面板第二体系受力的复杂性,不同参数对其影响不易明确,以某钢箱梁桥为例,采用ANSYS有限元软件对比分析了不同铺装厚度、不同顶板厚度、不同加劲肋刚度对钢桥面板第二体系应力的影响。结果表明,适当增加桥面铺装可显著减小第二体系应力,而顶板厚度、加劲肋厚度的影响较小,可以忽略。
近年来,我国交通基础设施建设规模保持高位运行。以高速公路为骨架的干线公路网络基本形成,国省干线公路等级逐步提升,农村公路行车条件不断改善。在公路建设取得巨大成就的同时,我国公路发展的战略重点由大规模建设向大规模养护转移。同时,新时代交通运输高质量发展也对公路工程施工材料的高性能、可持久性提出了更高要求。
作者:凌立鹏; 唐亮 期刊:《公路交通科技》 2018年第04期
针对正交异性钢桥面板顶板-U肋焊接接头突出的疲劳问题,以广东虎门二桥坭洲水道桥为例,基于国际焊接协会推荐的热点应力法,利用ANSYS有限元软件建立的参数化热点应力精细有限元分析模型,对顶板-U肋焊接接头热点应力受顶板厚度、熔透率、组装间隙等参数的影响进行了精细有限元分析,结果表明:顶板厚度由16 mm增加到18 mm,顶板焊趾、焊根热点应力降低约26%、28%;顶板厚度由16 mm减小到14 mm,顶板焊趾、焊根热点应力增加约38%、96%;肋...
作者:杜乃娟; 王建平; 孙勇 期刊:《造船技术》 2004年第05期
提出了局部冲击荷载作用下的桥面板的弹塑性变形是影响桥面防滑性能的重要因素的观点,并在此基础上设计了压筋镶嵌橡胶条形式的桥面防滑结构形式,运用板壳理论和有限元方法,分析了压筋桥面的弹塑性变形,证明了改进形式的有效性和合理性.
作者:陈长俊 期刊:《河南城建学院学报》 2019年第03期
采用数值模拟方法对钢桥面板的横向焊接残余应力分布进行研究,分析钢桥面板的板宽与板厚变化对横向焊接残余应力分布的影响,进一步分析了横向残余应力对钢桥面板疲劳寿命的影响。结果表明:加劲肋腹板的板宽变化对横向残余应力的分布影响不大,而母板的板宽增大会使得横断面及纵断面稳定区域的横向残余应力增大;对于板厚,随着母板和加劲肋的板厚增大都会引起横向残余应力的增大;焊接残余应力会导致各个阶段的疲劳寿命减小,但是对裂纹...