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钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割修复与优化
| 题名： | 钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割修复与优化 |
| 作者： | 陈卓异;李传习;柯璐;郭立成;宋钢兵 |
| 作者单位： | 长沙理工大学 |
| 关键词： | 桥梁工程;疲劳加固;弧形切口优化;正交异性钢桥面板;疲劳寿命评估;轮载试验 |
| 摘要： | 对正交异性钢桥面板的弧形切口进行疲劳修复时,切割孔形的优劣决定了疲劳修复效果。以检查到较多弧形切口疲劳病害的钢桥面板为研究对象,釆用有限元和结构力流法分析了弧形切口处应力集中的原因。结合4种修复方案对切割孔形的圖弧半径、直线长度和倾角进行参数优化,得到了切割孔形对峰值应力的影响规律。依托钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割、修复工程,选择切割前、后的弧形切口开展试验研究。采用试验车进行纵向和横向移动加栽,测试了2片横隔板弧形切口断面和侧面的应力分布规律和轮栽位置-应力变化关系,并采用修正名义应力法近似评估其疲劳寿命。研究结果表明:轮栽产生的力流通过u肋以剪应力的形式传递给横隔板,力流扩散中遇到弧形切口的阻碍,导致切口处力流高度密集;弧形切口开孔尺寸宜小,开孔半径宜大,避免阻碍力流传递路径;弧形切口优化后,其峰值应力降低58.4%,考虑横向概率分布的等效应力降低55.2%；因增大弧形切口的开孔而削弱截面面积,导致横隔板的平均压应力稍有增大;基于有限元计算和试验测试的峰值应力进行疲劳寿命预测,修复前的疲劳寿命分别为3.8年和7.2年,修复后的寿命分别为58.5年和184.4年,说明此切割修复方法具有良好的加固效果。 |
| 期刊名称： | 中国公路学报 |
| 出版日期： | 202107 |
| 出版年： | 2021 |
| 期： | 07 |
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