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U肋构造及横隔板开孔形式对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响
| 论文题名： | U肋构造及横隔板开孔形式对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响 |
| 关键词： | 正交异性钢桥;面板结构;疲劳性能;U肋构造;横隔板;开孔形式 |
| 摘要： | 正交异性钢桥面板由于其自重较传统的混凝土面板轻，可有效控制其预制及施工质量，现场拼装方便快速，受力性能较优、行车舒适性好而变得越来越广泛应用于长大跨度桥梁，如悬索桥和斜拉桥等。但是，由于正交异性钢桥面板系统有着纵、横、竖三向通过栓焊连接在一起的复杂板件结构，并相应地导致连接部位结构性应力状况复杂，且由于焊接过程中常常存在残余应力集中，导致部分构造细节处易发生疲劳开裂，直接影响桥梁的安全和性能。文章以其中一个构造细节—纵肋和横隔板连接处，亦即最易发生疲劳损伤破坏的一个细节处为研究对象，对正交异性钢桥面板疲劳开裂的问题进行研究和优化。文章主要工作如下: (1)对正交异性钢桥面板的起源，研究现状，计算理论，焊接工艺等进行了归纳总结。 (2)阐述国内外针对U肋和横隔板连接处疲劳试验研究的成果，针对此连接处开裂主要出现的部位，即U肋和横隔板竖向连接焊缝处竖向裂纹、横隔板弧形开口端部横向裂缝、焊趾下部纵肋横向裂缝，分析其各自的成因。 (3)为提高正交异性钢桥面板U肋和横隔板连接处的抗疲劳性能，分析此处横隔板和U肋各自的应力组成情况，通过选取AASHTO规范推荐的纵肋和横隔板形式，建立了精细的实体元数值分析模型，加载后得出面内应力和面外应力所占比大小，为此处细节的局部加强和抗疲劳性能优化提供依据。 (4)在得出纵肋和横隔板各自面内应力和面外应力所占比例的基础上，从设计构造上对此细节进行优化，研究讨论了此处局部刚度加强的一些措施，包括在纵肋内部焊接纵肋梯形小隔板、内部加劲肋等，在此基础上，分别研究分析了正交异性钢桥未焊接和焊接纵肋小隔板之后，改变顶板厚度、横隔板厚度、U肋厚度等对此细节处受力性能的影响。 |
| 作者： | 王问笔 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 卜一之 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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