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1、公路钢结构桥梁抗疲劳设计方法研究樊海琳(国家林业局昆明勘察设计院,云南昆明650216)摘要:研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法,先从钢度钢材,这样会提高建设成本。而当钢构件的尺寸变大时,结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发,再对抗疲劳设计方法钢结构桥梁的疲劳强度就会降低。钢结构桥梁发生疲劳问及其重点进行阐述,论述其设计规范和实际应用中的问题后题时,其疲劳裂纹一般出现在钢材的表面,这是因为钢结构做出总结,为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学外表面的应力水平通常是最高的,所以通常情况下,外表面的参
2、考,对我国其他交通行业钢结构桥梁抗疲劳设计规范的的缺陷也最多,加上外表面材料的约束比较小,这就导致滑制订也有着借鉴意义。移带十分容易移动。关键词:公路钢结构桥梁;抗疲劳设计方法;研究2．2外部因素中图分类号:U448．36文献标志码:A影响公路钢结构桥梁疲劳的因素不仅有钢结构的材料文章编号:1672-4011(2017)07-0156-03特性,还有外部因素的改变。其中主要有昼夜温差变化、自DOI:10．3969/j．issn．1672-4011．2017．07．075然环境变化、强冻高温和外界荷载
3、等,这些都会加快公路钢结构桥梁出现疲劳问题的速度,影响其疲劳性能,缩短其使1公路钢结构桥梁的疲劳问题用寿命。另外,从目前的研究结果中可以看出,在忽略平均进入20世纪90年代后,我国越来越重视交通桥梁的建应力影响的情况下,焊接钢构件的疲劳强度与应力幅值息息设,原来的石板桥、钢筋混凝土桥梁逐渐转换为现代的钢结相关。同样的条件下,非焊接钢构件的疲劳强度和应力幅值构桥梁、斜拉桥和悬索桥。而在公路桥梁建设中最被广泛应也有着一定的关系。用的就是钢结构桥梁。但是因为频繁使用和车辆载荷的不2．3钢结构的内部因素定性
4、、超载等问题,若没有良好的抗疲劳设计,钢结构桥梁就除了上述两点,钢结构的内部因素也会影响公路钢结构十分容易出现疲劳问题,缩短其使用寿命。桥梁的疲劳问题。钢结构的内部因素主要有钢构件的连接钢结构桥梁的寿命不仅仅受承载力和稳定性这两方面形式、公路桥梁的结构形式和构造细节。另外,钢结构的初因素的影响,疲劳问题更是主要因素。若公路钢结构桥梁的始应力分布情况还受到钢结构的制作、所使用的焊接工艺和抗疲劳设计不符合规范,钢结构桥梁在多次遭受风雪、地震焊后处理手段等因素影响,而这些因素和钢结构固有缺陷的等自然因素和
5、车辆重载等人为因素的情况下,就会出现疲劳出现也有着直接关系。问题,促使桥梁上的疲劳裂纹逐渐裂开,缩短钢结构桥梁的使用寿命,甚至导致其断裂。因此,为了降低公路钢结构桥3公路钢结构桥梁抗疲劳设计的方法梁出现疲劳问题的几率,在制订抗疲劳设计方法时,就需要3.1无限寿命设计方法先对影响公路钢结构桥梁疲劳的因素进行仔细研究。最先出现的抗疲劳设计方法即无限寿命设计方法,这种2影响公路钢结构桥梁疲劳的因素方法规定钢结构的疲劳极限值一定要高于它的设计应力,这样才能使公路钢结构桥梁拥有无限的寿命。因为时间的变2.1钢
6、结构桥梁的材料特性化状态是不固定的,所以变幅循环应力的状态是交变的,故公路钢结构桥梁的材料特性对其疲劳问题有着重要影无限寿命设计方法是在拥有钢构件的等效等幅疲劳极限强响。而在钢结构桥梁的材料特性中,与疲劳问题相关的主要度大于最大应力幅这样的的条件下才进行设计的。是钢材的性能、钢构件大小和钢结构的表面状况。当钢结构相较于后期出现的其他设计方法,无限寿命设计方法实开始出现裂纹时,裂纹的增加会带动疲劳性能的增强。除此际上是一种简化的设计方法,这使得根据这一方法设计出来以外,疲劳性能还会伴随着钢结构强度的增
7、加而增强。另的钢构件要笨重得多。因此,伴随着设计应用水平的逐渐提外,钢材强度的增加只能推动钢结构疲劳性能的微弱增强,高,为了实现最大化地发挥材料的载荷潜能的目的,抗疲劳所以在选择受疲劳性能约束的钢构件时,不能一味使用高强设计的方法也由无限寿命设计逐渐转化为有限寿命设计。3．2安全寿命设计方法收稿日期:2017-03-21抗疲劳设计方法进入有限寿命设计阶段时,最先出现的作者简介:樊海琳(1983-),女,云南昆明人,硕士研究生,工程师,主要从事桥梁设计工作。就是安全寿命设计方法。这种设计方法是在一定使
8、用寿命·156·内钢结构不出现疲劳问题的条件下,钢构件的工作应力可以2015《公路钢结构桥梁设计规范》后,确定公路钢结构桥梁的超过疲劳极限值。根据实验结果,可以得到构造细节的应力疲劳荷载时,就应该站在疲劳致伤等效的视角,把它换算成安全寿命设计,即应力-疲劳寿命曲线,又名S-N曲线。这标准的疲劳车后再计算,同时要注意汽车冲击效应这一因条曲线能够确保钢构件在规定使用时间内被安全使用,并用素。另外,在进行换算时,是要在确保疲劳车总重量相同的频率和加载序列来预测钢结构的运营过
