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正交异性钢桥面板静力与疲劳性能试验研究
| 论文题名： | 正交异性钢桥面板静力与疲劳性能试验研究 |
| 关键词： | 正交异性钢桥面板;静力分析;疲劳性能 |
| 摘要： | 正交异性钢桥面板具有良好的受力性能，被广泛用于大跨度桥梁的建设中。但由于其焊接复杂且连接位置应力集中严重，该结构在其使用过程中易于发生疲劳破坏。本文主要针对带内隔板的正交异性钢桥面板展开静力及疲劳性能研究，分析内隔板对正交异性钢桥面板连接细节的力学性能及疲劳强度的改善。同时建立有限元模型，探讨了不同的单元网格划分精度及焊脚尺寸对疲劳敏感位置各差值点及热点应力计算结果的影响。根据验证后的有限元模型对内隔板的构造尺寸及构造型式展开参数分析并给出相关建议。本文试验及有限元分析的主要结论如下： 1、设置U肋内隔板明显改善了U肋与横隔板连接位置应力水平，一定程度地缓和了横隔板弧形开孔最大应力峰值，使横隔板整体行为效应有所增强。 2、对于疲劳敏感细节焊趾处热点应力值的计算，采用船级社建议的线性外推公式计算结果要小于国际焊接学会推荐的线性外推公式计算结果；采用小于等于0.5t（t为U肋腹板厚度）单元网格尺寸建模，船级社和国际焊接学会推荐的热点应力计算公式所得的结果均收敛；采用0.25t单元网格划分精度的有限元模型建模计算值与试验值拟合较好。 3、疲劳试验结果表明，U肋腹板连接处焊缝焊趾下方易发生顺桥向疲劳裂纹，以距离焊趾10mm位置的测点应力下降作为判断疲劳破坏的依据，比较分析了裂纹开展的时间、原因、形态后，得出内横隔板的存在能有效延缓疲劳裂纹的产生及裂纹的扩展速度。 4、对于内隔板的设计，宜设置其底部为超过横隔板开孔端部1.25t的距离，内隔板型式宜采用U肋内侧设置T型加劲肋的型式，该型式对于U肋与横隔板连接细节应力改善明显且避免了连续内隔板的不利影响。 |
| 作者： | 李牧 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱爱珠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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