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资料名称:
钢桥面板纵肋与顶板新型双面焊构造细节疲劳性能研究
资料大小:
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Cn_tf
上传时间:
2021/7/8
资料类别:
工程论文
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受疲劳病害的影响，正交异性钢桥面板的发展和推广受到了极大的限制，其中纵肋与顶板连接细节疲劳开裂具有多发性、早发性、再现性等特点，严重影响了正交异性钢桥面板的安全使用。研发新型高疲劳抗力构造细节是改善正交异性钢桥面板疲劳开裂问题的有效途径。本文将以纵肋与顶板新型双面焊构造细节为主要研究对象，在以下几个方面进行了相应研究工作： （1）介绍正交异性钢桥面板的起源和发展历程，分析了疲劳问题的主要原因，总结并介绍了现阶段新型结构设计的研究成果，详细阐述了新型双面焊构造细节的提出背景及设计理念。 （2）对采用等效结构应力法的原因进行了介绍，并详细阐述了等效结构应力法的相关基本概念、方法原理及疲劳寿命计算等相关基本理论。 （3）研究了相关构造参数纵肋与顶板连接焊缝结构应力及等效结构应力的影响，计算结果表明：增大顶板厚度可以明显减小顶板焊趾和腹板焊趾结构应力和等效结构应力；随着腹板厚度的增加，各个疲劳关注细节的结构应力和等效结构应力均呈现处降低趋势；随着焊缝熔透率的增加，顶板焊趾、纵肋腹板焊趾和顶板内侧焊根 DR-II位置处的结构应力和等效结构应力基本保持不变，而在顶板外侧焊根 DR-I 位置处则呈现出减小趋势。 （4）对已有的国内外相关疲劳试验数据进行深入分析，通过有限元方法将试验数据转换为相对应的等效结构应力幅与循环作用次数数据。结果表明现有研究中构造细节等效结构应力幅疲劳试验数据均位于ASME推荐的主S-N曲线范围内，拟合得到的主S-N曲线在目标构造细节的疲劳抗力评估中具有较好的适用性。 （5）采用等效结构应力法对纵肋与顶板新型双面焊构造细节各关注细节疲劳寿命进行计算，对比焊趾与焊根位置疲劳性能，并与常规单面焊连接细节进行对比。计算结果表明：等效结构应力法可以对焊根和焊趾位置建立一个统一的评价标准，从而能够清晰的辨别两者疲劳性能差异。
