鋼橋腹板間隙面外變形加固有限元分析
2017-05-24 14:44:10魏孟春徐偉博郭文杰
湖南交通科技
2017年1期
魏孟春， 蘇 航， 徐偉博， 郭文杰
(天津市市政工程設計研究院， 天津 300392)
鋼橋腹板間隙面外變形加固有限元分析
魏孟春， 蘇 航， 徐偉博， 郭文杰
(天津市市政工程設計研究院， 天津 300392)
在車輛荷載作用下，鋼板梁橋的腹板間隙處會出現由于面外變形引起的疲勞裂紋。通過腹板間隙處開裂前后及加固前后的有限元模型，分析車輛通過幾種不同橋梁過程中腹板間隙處面外變形、橫撐力和應力的變化歷程。分析結果表明在疲勞車輛荷載作用下，腹板與翼緣板的焊趾細節的應力可以達到150 MPa左右，加勁肋與腹板的焊趾處應力可以達到110 MPa；當出現疲勞裂縫之后，間隙處面外變形會陡增，橫撐傳遞到該細節的力也會降低到很低的水平；角鋼加固可以有效降低細節處的面外變形，橫撐與主梁間的連接剛度會因此變大，使得主梁間橫撐對主梁的橫向力增大，這就要求維修后該細節要承受更大的橫向力。
鋼板梁橋； 腹板間隙； 面外變形； 疲勞開裂； 維修加固
0 引言
19世紀80年代以前設計的鋼板梁橋中，橫撐通過與主梁腹板焊接的橫向加勁肋與主梁連接，為了避免橫向加勁肋和主梁受拉翼緣之間的焊接細節發生疲勞失效，通常將橫向加勁肋截短，這樣橫向加勁肋和主梁受拉翼緣之間就有幾個厘米的腹板間隙。車輛荷載作用下，主梁之間存在撓度差，橫撐對主梁腹板施加一個推力或拉力，使得剛度較小的腹板間隙處發生雙彎曲變形，產生較大的二次應力，導致疲勞裂紋在此處萌生和擴展?！?br>
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