钢箱梁横隔板疲劳开裂原因及补强细节研究.pdf

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1、第30卷第3期2017年3月中国公路学报ChinaJ．Highw．Transp．V01．30Mar．No．32017文章编号：100卜7372(2017)03一0121—11钢箱梁横隔板疲劳开裂原因及补强细节研究李传习，李游，陈卓异，柯璐(长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室，湖南长沙410114)摘要：针对压一压循环可不验算疲劳、横隔板弧形切口母材疲劳为面外反复变形所致、《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64—2015)(以下简称《公路钢桥规》)疲劳损伤效应系数取值等认知或规定，以及服役背景工程横隔板弧形切口处补强细节尺寸的

2、确定，通过服役背景工程的疲劳细节、交通载荷与病害特征等信息汇集，服役背景工程多种补强方案、新建背景工程等轮载有限元分析与多规范疲劳验算比较，力求揭示横隔板弧形切口母材疲劳开裂机理，确定其合理的补强细节。研究结果表明：横隔板弧形切口处母材的轮载应力主要为膜压应力，轮载压应力幅耗费横隔板母材疲劳寿命；《公路钢桥规》疲劳损伤效应系数取值或许偏大；弧形切口形状对横隔板与U肋连接处及横隔板母材轮载应力及其峰值影响较大，弧形切口半径不能太小，且其与U肋交点的切线与U肋腹板的夹角宜取小值；横隔板母材裂纹较短者(优化后，裂纹自然切除)可采用“弧形切口优

3、化”的处治方案，较长者可采用“止裂孔+弧形切口优化+双面补强钢板”的处治方案；补强钢板对补强以外稍远部位应力影响可忽略，补强钢板尺寸可统一，其边缘距顶板可取65mm，已覆盖裂纹全长，其边缘距U肋宜取30mm，太近会导致横隔板与U肋连接焊缝处应力增大，其厚度宜取4mm，过厚将在补强钢板边缘处母材上形成新的疲劳敏感点。关键词：桥梁工程；钢箱梁横隔板；疲劳开裂机理；补强细节尺寸；应力幅中图分类号：U443．32文献标志码：AFatigueCrackingReasonandDetailDimensionofReinforcementAboutT

4、ransVerseDiaphragmofSteelBoxGirderLIChuan—xi，(KeyLaboratoryofSafetyContr01UniversityofScience&LIYou，CHENZhuo—yi，KELuforBridgeEngineeringofMinistryofEducation，ChangshaTechnology，Changsha410114，Hunan，China)Abstract：Aimedattherecognitionthatcycliccompressivefatigueneedn’tbe

5、checkedanddamage—fatigueofarcincisionofdiaphragmcanbecausedbyout—of—planedeformation，andtheruleaboutthefatiguedamageeffectcoefficientinS户Pfi厂if口￡io咒s．厂orDPsig挖o，Hig^叫以yS￡PPzB，．idge(JTGD642015)，thefatiguecrackingmechanismofthearcincisionwasrevealedanditsreasonablereinforc

6、ementdetailwasdeterminedtoensuredetaildimensionofimprovedreinforcementatarcincisionofaservicebackgroundengineeringbymeansofc01lectinginformationincludingfatiguedetails，trafficloadanddiseasecharacteristics，doingsomeresearchonservicebackgroundengineeringandimprovedreinforc

7、ementscheme，aswellasanewbackgroundengineeringbywheelloadfiniteelementanalysisandfatiguecheckingcomparison收稿日期：2016一lo—15基金项目：国家自然科学基金项目(51308070)；国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)项目(2015CB057701，2015CB057702)；湖南省研究生科研创新项目(Cx20168396)；桥梁工程安全控制教育部重点实验室开放基金项目(16BcXl2)作者简介：李传习(1963一)，男，

8、湖南衡阳人，教授，博士研究生导师，工学博士，E—mail：lichuanxi2@163．com。122中国公路学报2017年Owithmultiplespecifications．’I、heresultsh