中国公路铁路钢桥疲劳与国外规范对比.ppt

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1、各国规范中的钢桥疲劳汇报：黄嘉瑞韩小宇硕1109班2011.11.13PPT主要内容我国公路钢桥疲劳设计规范公路钢桥疲劳规范的不足具体参照某些部分给出国内外规范的区别现行各国钢桥抗疲劳设计规范具体的抗疲劳设计方法我国铁路钢桥疲劳设计规范在荷载作用下，钢结构基本构件最常遇到的破坏方式有下列三种：在二十一世纪的今天，人们对前两者的认识已经相当深刻，工程中的实践经验也相当丰富，对屈服与屈曲的控制能力也大大增强。因此疲劳与断裂就成了引起工程结构和构件失效的最为可能的原因。而各国现行的规范中也对疲劳给于了相当的重视，而随着工程实践和研究的加深，规范也在不断的修订和更

2、新。现行各国抗疲劳设计规范主要有：中华人民共和国规范，包括现行的中国公路钢桥规范和中国铁路钢桥规范，1986年9月10日交通部颁布的《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》；1999年10月25日，铁道部颁布的《铁路桥梁钢结构设计规范》。美国AASHTO规范，《AASHTOLRFD桥梁设计规范》。英国标准BS5400，《对于焊接钢构造疲劳数据的再分析》。欧洲规范Eurocode，《Eurocode3：DesignofSteelStructuresPart2：SteelBridges》。各国现行抗疲劳设计规范拉构件的强度破坏(屈服)受压构件的失稳(屈曲)重复受拉或

3、重复拉压构件的疲劳开裂.我国疲劳设计规范（公路钢桥）现行公路钢桥规范：《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025．86）第1.2.17条凡承受动应力的或连接件，应进行疲劳验算，构件疲劳验算强度公式如下。我国公路钢桥中容许应力的规定可以看出容许应力与应力比ρ和构件的连接类别以及应力形式有关有关。对构件容许应力的类别进行了分级。公路钢桥规范中对构建类别的分级下图是摘自规范的一部分，具体分级见规范公路钢桥疲劳验算第1.2.17条其余规定验算疲劳强度时，可根据桥梁实际行车情况，选取实际经常发生的荷载组合中的车辆荷载进行计算。（应力比ρ则根据车辆荷载组合进行计

4、算）对只承受压力的构件和临时结构物的构件，可不验算疲劳强度。以压为主兼受拉的构件，在验算疲劳强度的同时，还应验算构件总的稳定性。（关于稳定性的验算见第1.2.16条）我国公路钢桥疲劳规范的不足我国现行的公路钢桥规范抗疲劳设计方面有以下几点不足：仍将应力比作为抗疲劳设计的参数。目前公认的抗疲劳设计应力参数是应力幅，而不是应力比，国内外大量试验都证明了这一点。目前国内外主流规范中，都是将应力幅作为主要参数，所以目前的公路钢桥规范已经脱离了时代。仍采用以应力比为参数的容许应力法进行抗疲劳设计。目前国内外主流规范中基本都采用基于疲劳可靠度的荷载与抗力系数设计法。未

5、定义疲劳荷载模型。抗疲劳设计中的荷载与强度验算的荷载是不同的，它应该根据一般的交通资料简化而成。目前欧美的规范中都给出了有针对性的疲劳荷载模型。只有以应力比为参数的疲劳细节分级。如果改成以应力幅表示的疲劳细节等级，原有的细节等级必须完全推倒重来。其他与抗疲劳设计有关的相关制作规定均为空白。铁路规范有所改善，较之于国外规范就显得比较粗糙，有待完善。2000年2月l同开始实施的《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB1002．2．99)对铁路钢桥的抗疲劳设计进行了全面的修订，反映了一些新研究成果。我国疲劳设计规范（铁路钢桥）4.3.1凡承受动荷载的结构构件或连接，应进

6、行疲劳检算。疲劳荷载组合包括设计荷载中的恒载加活载。（包括冲击力、离心力）列车竖向活载包括竖向动力作用时，应将列车竖向静活载乘以运营动力系数（1+μf）其值按下式计算：4.3.2双线铁路桥主梁构件，检算疲劳按一线偏心加载，以杠杆原理分配给另一主梁，并以双线系数γd修正，双线系数γd应符合下表规定：4.3.3双线铁路桥的横梁及连接横梁的主梁挂杆，按一线最大活载，另一线为80kn/m活载加载，计算疲劳内力。我国疲劳设计规范（铁路钢桥）4.3.4铁路纵梁与横梁布置在同一平面，当纵梁与横梁用鱼形板连接，纵梁可以承受支点弯矩时，则纵梁跨中弯矩取0.85M，支点弯矩取

7、0.6M，M为按简支梁计算的跨中弯矩。4.3.5焊接及非焊接（栓接）构件及连接均需进行疲劳强度检算，当疲劳应力均为压应力时，可不检算疲劳。1.焊接构件及连接疲劳检算公式1）疲劳应力为拉拉构件或以拉为主的拉压构件ρ≥-1。2）疲劳应力以压为主的拉压构件ρ<-1。我国疲劳设计规范（铁路钢桥）2.非焊接构件及连接疲劳检算公式1）疲劳应力为拉拉构件ρ≥02）疲劳应力为拉压构件ρ<0铁路规范中疲劳容许应力幅[σ0]的计算TB99第3.2.7给出疲劳容许应力幅的规定，见左图。要想得到容许应力幅，首先我们必须了解构及其连接形式，将在下面给出详细的划分。根据这些构件及其连

8、接方式，我们即可返回去查的他们的疲劳应力福，之后即可验算其疲劳。引