铁路正交异性钢桥面板弧形切口型式的对比研究

为研究横隔板不同弧形切口型式在铁路正交异性钢桥面板中的适用性,选取4种典型弧形切口型式分别建立铁路斜拉桥主梁正交异性钢桥面板有限元模型。疲劳车加载时考虑列车轮载在轨枕和道砟的传递,分别得到4个构造细节在疲劳车通行下的应力历程;基于我国铁路规范对各弧形切口构造细节开展疲劳评估,并对比4种切口型式在铁路正交异性钢桥中使用的优劣性。研究结果表明:因枕木和道砟对轮载的显著分散作用,疲劳车通行在4种弧形切口构造细节上产生的应力幅均较小,不同切口型式下4个构造细节均为无限寿命;综合比较,采用Eurocode 3建议的铁路切口(型式2)是最优的,该切口对减小纵肋-横隔板之纵肋侧构造细节(RF-2)和横隔板侧构造细节(RF-3)的应力幅有利;Eurocode3建议的公路切口(型式1)和AASHTO规范切口(型式3)无明显优势;我国部分公路桥所用切口(型式4)能显著减小纵肋-横隔板焊缝围焊端构造细节(RF-1)的应力幅,但其余3个构造细节的应力幅均偏大。