钢桥面板纵肋与横隔板连接位置疲劳损伤特征

纵肋与横隔板连接是控制钢桥面板耐久性的关键构造细节,其在轮载作用下应力传递复杂,构造设计不当极易引起疲劳裂纹。目前常规式纵肋与横隔板连接在运营过程中可能发生的疲劳裂纹形式有横隔板弧形开孔裂纹、焊缝端部横隔板裂纹、焊缝端部纵肋水平裂纹或竖向裂纹,针对常规式连接的不足,设计上进一步提出内肋式和无缝式2种构造类型。采用有限元方法,以纵肋与横隔板连接可能出现裂纹的4类细节为对象,基于应力影响面分析,讨论了车辆轮载移动对各细节局部受力的影响,研究了常规式、内肋式和无缝式3种构造类型的疲劳损伤特征。结果表明：轮载作用下4类细节的局部效应非常显著,纵向影响区域约在3道横隔板之间,横向影响区域约在2个纵肋范围;考虑轮迹横向概率分布,各细节应力幅横向折减系数在0.94~0.97范围内。常规式连接弧形开孔细节应力幅最大,主要受面内变形控制,纵肋壁板水平细节次之,表现出明显的面外弯曲特性。与常规式连接相比,内肋式连接纵肋壁板水平细节和竖向细节最大应力幅分别降低28%和29%,减缓了纵肋在焊缝端部的应力集中程度。无缝式连接可能的疲劳破坏形式减少为横隔板焊趾开裂和纵肋壁板焊趾开裂2类,分析发现这2类细节均主要处于受压状态。常规式连接疲劳寿命预估为41.2年,纵肋壁板出现水平裂纹导致疲劳破坏的可能性较大;内肋式连接疲劳寿命由横隔板弧形开孔细节控制,较常规式连接提高58%;无缝式连接疲劳寿命预估为85.3年,较常规式和内肋式连接分别提高107%和31%,且两细节寿命相近,从全寿命设计角度考虑该构造更为合理。     

开口肋正交异性钢桥面板双轴疲劳试验及开孔形式研究

对重庆两江大桥不同开孔形式(苹果形、钥匙形和圆形)的正交异性板交叉细节疲劳行为进行了疲劳试验研究和有限元分析.结果表明:开口肋正交异性钢桥面板模型竖向和横向双轴疲劳试验中,在竖向荷载作用时,钥匙形开孔处比苹果形开孔处的桥面板和加劲肋应力大很多;在横向荷载作用时,钥匙形开孔处横隔板应力比苹果形开孔处大;其他情况下2种开孔形式应力分布基本一致;苹果形开孔相比于钥匙形和圆形开孔形式,其疲劳性能最优;建议开口肋正交异性板构造横隔板开孔形式采用苹果形.     

港珠澳大桥青州航道桥工程特点及关键技术

港珠澳大桥青州航道桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,该桥设计采用了多项新材料、新技术、新工艺,对其工程特点及关键技术进行总结.该桥充分利用相邻非通航孔桥相同结构类型的钢箱梁进行配重,外边跨不设置斜拉索,因地制宜,综合优势明显;结构支承体系采用三向支承体系,保证全桥结构性能最优;桥塔采用“中国结”造型的钢剪刀撑,与混凝土塔柱采用“承压-传剪”复合传力模式的连接箱连接,性能安全可靠;基础采用变直径钢管复合桩,钢管与钢筋混凝土组成组合截面共同受力,经济合理;桥墩墩身采用节段预制、现场安装的方案,节段连接采用φ75 mm的预应力粗钢筋;钢箱梁采用优化的扁平流线型断面和正交异性钢桥面板,抗疲劳性能优越;斜拉索采用抗拉强度为1 860 MPa的平行钢丝索.     

汽车用5754铝合金板与St15冷轧钢板的力学性能研究

根据车身覆盖件成形中的板料大变形特点,通过试验研究了汽车用5754铝合金板与St15冷轧钢板的形变强化和烘烤硬化性能,利用扫描电镜摄取并分析了断口形貌。5754板与St15板均具有一定的形变强化效应,5754板经烘烤处理后屈服强度降低,但抗拉强度和塑性有所提高,而St15板的烘烤效应较为明显。考虑试样卸载回弹,提出了预应变量的近似计算公式,可为准确测定计算厚向异性系数提供参考。     

应用正交异性单元模拟沥青路面层间接触状况

依据实测的路面结构层层底的应变值,采用正交异性单元模拟沥青面层与基层之间的复杂接触状况,通过调整相关单元参数可将理论计算结果与实测数据统一起来.提高了路面结构理论计算的可靠性,为深入研究路面结构其它力学指标提供了新的理论方法.     

钢板磁导率变化对船舶感应磁场的影响

船舶用钢由于受焊接和切割等热处理及加工工艺的不同,磁导率会发生较大变化,导致舰船磁场也发生改变。在电磁理论的基础上,通过舰船磁场数字仿真计算,研究钢板磁导率变化对船舶感应磁场特性权重的影响,分析舰船磁场的变化范围,并通过磁性物理船模试验进行验证。结果表明,当钢板磁导率变化范围为20%时,船舶感应磁场各分量特征曲线总体趋势保持不变,但其磁场幅值发生较大变化,其中纵向磁化磁场变化19.3%,横向磁化磁场变化17.1%,垂向磁化磁场变化16.2%。     

梁格法对变斜度箱梁的空间分析

介绍了梁格分析法理论和建模时的注意事项,通过对一座箱梁桥的计算分析,为相关的工程提供借鉴.     

密布横梁体系正交异性钢桥面板有效宽度

空间杆系法将正交异性钢桥面板等效为空间杆系结构的简化计算方法,其计算精度有赖于桥面板的有效宽度取值.结合试验结果及空间板壳法分析,研究了密布横梁体系正交异性钢桥面板的有效宽度,并对SF法分析结果的有效性进行了验证.建议采用空间杆系法进行正交异性钢桥面板分析时,对桥面板有效宽度取值可依《日本道桥示方书》规定.     

宁波三官堂大桥钢桁梁设计

宁波三官堂大桥主桥为三跨连续钢桁梁桥,跨径布置为(160+465+160) m,主跨桥面宽45.9 m,边跨桥面宽37.9 m。主桁采用2片变高N形桁,跨中桁高14.5 m,中墩墩顶桁高42.0 m,边墩墩顶桁高15.0 m。2片主桁横向间距33.7 m,基本节间距15.0 m,中墩墩顶附近节间距18.75 m,主桁杆件均采用板肋加劲箱形断面。主桁上平联采用菱形布置,V撑处下平联采用K形布置,平联杆件采用箱形或H形断面。桥面系采用正交异性钢桥面板,板桁结合,共同参与受力。为解决边墩支座负反力及优化主桁杆件受力,采用边墩支座顶升技术,并在边墩附近部分主桁杆件及桥面系设置压重混凝土。边跨及三角区钢桁梁采用支架拼装工艺施工,中跨采用悬臂拼装工艺施工。     

正交异性钢桥面板焊缝强度的不确定性评估

针对正交异性钢桥面板设计中关键的尺寸存在不确定性的问题,构建了焊缝强度不确定分析的数值模式.利用响应面法建立焊缝强度与参数之间关系代理模型,可有效避免不确定分析中需要反复进行复杂的有限元分析.不确定分析与DE演化算法相结合,可以快速进行不确定性计算,提升计算效率.文中算例分别给出了各设计参数在不同设计样本下的不确定数值结果,并进行对比分析.数值结果表明:所构建的不确定性数值模式能有效地考虑多种不确定因素的影响,有效反映了设计参数变化与焊缝强度之间的关系,可避免初始设计阶段进行确定性设计时过于保守的估计.