钢桥面板U肋-横隔板连接接头应力分析.pdf

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1、第31卷第5期2014年5月公路交通科技JournalofHi【ghwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．3lNo．5May2014doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2014．05．015钢桥面板U肋一横隔板连接接头应力分析唐亮1，一，黄李骥1’2，王秀伟1’2，刘高1’2(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)摘要：采用有限元方法对我国常用的实腹式横隔板扁平钢箱梁钢桥面板结构进行了应

2、力分析，研究了u肋一横隔板连接接头疲劳裂纹的产生机理及主要影响因素，并对几种常见的横隔板弧形切口形状及内肋式构造、底部固定式构造等新型构造的效果进行了比较。研究表明，传统构造4和新型内肋式构造21的受力性能较为理想，但普遍适用于不同疲劳裂纹形式、加载条件、横梁高度、制造工艺的最优构造形式并不存在，需要采用基于性能的方法进行u肋一横隔板连接接头疲劳设计。关键词：桥梁工程；正交异性钢桥面板；U肋一横隔板连接接头；构造；疲劳；有限元方法中图分类号：U441+．4文献标识码：A文章编号：1002—0268(2014)04—0093—09Analy

3、sisofStressinU·-rib--diaphragmJointsofSteelDeckTANGLian91”，HUANGLi-jil”，WANGXiu．weil”，LIUGa01，2(1．CCCCHighwayConsultantsCo．，Ltd．，Beijing100088，China；2．CCCCHighwayBridgesNationalEngineeringResearchCentreCo．，Ltd．，Beijing100088，China)Abstract：Thestresscharacteristicsofsteeld

4、ecksonflatsteelboxgirderscommonlyusedinChinaareanalysedbyfiniteelementmethod，thegeneratingmechanismofthefatiguecracksinU-rib-diaphragmjointsandthemaininfluencingfactorsareresearched．Additionally，theeffectsofseveralcommonconnectionstylesinwhichdifferentcope-holeshapesutili

5、zedinthediaphragms，and2novelconnectionstylesinwhich2separatestiffenersplacedintheinteriorofribs(calledas“inner—stiffenerstyle”)ortheribs7bottomfixedtothediaphragm(calledas“bottom—fixedstyle”)arecompared．Theanalysisresultsshowthatthecommonconnectionstyle4andthenovelconnect

6、ion“inner—stiffenerstyle”havebettermechanicalperformance，buttheoptimalconnectionstyledoesnotexistwithregardtodifferentfatiguecracks，loadconditions，heightofcrossbeamandmanufacturingprocesses，aperformance—basedmethodisneededtoperformfatiguedesignoftherib—to—diaphragmjoints．

7、Keywords：bridgesengineering；orthotropiesteeldeck；U—rib—diaphragmjoint；structure；fatigue；finiteelementmethod0引言近年来，正交异性钢桥面板(下面简称钢桥面板)的疲劳问题越来越突出。在钢桥面板的各构造细节中，纵肋与横梁交叉部位的应力模式最为复杂，且二者间通常采用手工施焊，焊接质量难以保证，此外再加上施焊条件(俯焊还是仰焊)、施焊顺序等的不同，以及复杂的几何构造，该部位处的焊接残余应力分布也难以把握。这些因素导致纵肋与横梁交叉部位极易产生

8、疲劳裂纹，国内外多座钢桥均发生了这类病害¨“。。对于目前常用的闭口纵肋，纵肋与横梁交叉部收稿t3期：2014—07—09基金项目：交通运输部西部交通建设科技项目(200831849452，20