沥青混凝土铺装层对正交异性钢桥面板疲劳敏感部位受力影响的探讨

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发布时间：2022-03-21

资料介绍

板高3.0m,主梁翼缘板宽0.4m,横隔板高1.5m,横
1研究概况
梁间距4m,顶板厚14mm,u肋厚8mm,横梁厚
正交异性板起源于二战之后的德国，由于正交
12mm,主梁腹板厚24mm,主梁翼缘板厚48mm。对
异性板钢箱梁桥具有施工速度快、结构重量轻、跨
模型梁段横向取实桥宽度19.5m,桥面板下方按照实
越能力大及结构形式美观等优点，受到了各国工程
桥尺寸和间距规则布设U形肋。
师的青睐。我国近年来有许多桥采用正交异性桥面
由于钢桥面板属于薄板，在有限元分析计算时
板，如江阴长江大桥、南京长江二桥、润扬长江大
采用板壳单元，单元形状为四边形。在整个分析计
桥、南京长江三桥、苏通长江大桥等。
算过程中正交异性桥面板都处于弹性阶段，故其中
正交异性板的疲劳问题主要是由两个因素导致
顶板、u肋、主梁、横梁均采用hell63单元，桥面铺
的，一是局部拉应力集中程度，二是材料性质。前
裴与支座采用solid45单元。整个梁段计算模型单元
者主要取决于截面的形状、连接的方式、构造细节
如图1所示，其中方向为桥梁横向，x方向为桥面轴
等等，而后者主要取决于材料是否存在初始缺陷。
向。
对于正交异性桥面板而言，顶板、横隔板、加劲肋
AN
之间的连接焊缝的应力情况比较复杂，是产生疲劳
裂缝的主要区域。因此，本文主要对加劲肋与顶
板、横隔板连接焊縫处的应力情况进行分析。
本文研究思路为:建立正交异性板有限元模
型，通过时程计算来分析顶板、加劲肋、橫隔板之
间焊接处的横向与纵向影响线。并在计算中通过添
加沥青混凝土铺装层并改变其厚度，来分析铺装层
厚度对上述敏感部位应力的影响。
2有限元模型计算
圈1正交异性板有限元模型图
2.1 Ansys建立有限元模型
为了节约计算时间，提高计算效率，在计算横
根据某公路桥正交异性钢桥面板40m的梁段建
向影响线和纵向影响线的时候分别建立有限元模
立有限元分析模型。有限元模型的尺寸为:主梁腹
型，并对荷载作用处进行细化，以提高计算精度。