正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验_唐亮

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1、DOI:10.15951/j.tmgcxb.2014.03.006土木工程学报第47卷第3期Vol．47No．32014年3月Mar．2014CHINACIVILENGINEEＲINGJOUＲNAL正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验，，，唐亮2黄李骥2刘高2王春生3付炳宁1113(1．中交公路规划设计院有限公司，北京100088;2．中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，北京100088;3．长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，陕西西安710064)摘要:20世纪90年代后，正交异性钢桥面板在我国斜拉桥、悬索桥等大跨公路桥梁建设中得到广泛的应用。然而，由于受设计、制

2、造水平所限以及越来越大的交通荷载影响，多座钢桥在运营10年左右即出现了较严重的正交异性钢桥面板疲劳病害，大大影响了钢桥的安全性及耐久性。为此开展正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验研究，模型纵向为1．0m+3．5m+1．0m的三跨结构，横向宽度3．0m，包括5个U型纵肋。模型所采用的结构形式、制造工艺、边界条件反映了我国大跨钢桥常用的扁平钢箱梁使用现状，另外在U肋-横梁交叉处采用几种新型构造。试验总计完成600万次常幅疲劳加载，试验结束时在U肋嵌补段对接接头处发现肉眼可见的疲劳裂纹。以测点应力突变作为疲劳敏感部位疲劳失效的准则，采用距离焊趾10mm处的测点应力作为参考应力，

3、U肋嵌补段对接接头、与U肋焊接处的顶板疲劳强度等级均相当于欧洲规范Eurocode中的71类细节。关键词:钢桥;正交异性钢桥面板;疲劳试验;疲劳裂纹;疲劳强度中图分类号:U441．4文献标识码:A文章编号:+1000-131X(2014)03-0112-11Fatigueexperimentalstudyofafull-scalesteelorthotropicdeckmodel12，TangLiang12，HuangLiji12，LiuGao3WangChunsheng3FuBingning(1．CCCCHighwayConsultantsCo．，Ltd．，Beiji

4、ng100088，China;2．CCCCHighwayBridgesNationalEngineeringＲesearchCentreCo．，Ltd．，Beijing100088，China;3．KeyLaboratoryforBridgeandTunnelofShanxiProvince，Chang’anUniversity，Xi’an710064，China)Abstract:Sincethe1990s，steelorthotropicdeckshavebeenwidelyutilizedforlong-spanbridgessuchascable-stayedb

5、ridgesandsuspensionbridgesinChina．However，duetotheearlydesignandmanufacturelevelandincreasingtrafficloads，seriousorthotropicdecksfatiguecracksthatwilllowthesafetyanddurabilityemergeinseveralbridgesafterabouttenyearsofservicetimea．Fatiguetestswereconductedasteel1．0m+3．5m+1．0mspan3．0m-wide

6、full-scaleorthotropicdeckwithfiveU-shapedribsThemodelareconstructedaccordingtothesamestructurestyles，manufacturingprocessesandboundaryconditionsusedinthecommonflatsteelboxgirdersinChina．Additionally，severalnovelrib-to-crossbeamjointsareincorporatedintothepanel．Aftersixmillionfatiguecycle

7、s，fatiguecrackswerefoundattheribbutt-weldedsplicejoints．Basedonthefailurecriteriaofthesuddenchangemeasuredstresseswitha，itisconfirmedthatthefatiguestrengthsofribbutt-weldedsplicejointsandrib-to-deckplateweldedjointswithdeckplatefailurearesimilartodesigncategory71intheEuro