RPC-正交异性组合桥面考虑轮载横向分布的疲劳效应分析

以湖南株洲枫溪大桥的钢箱梁组合桥面为工程背景建立有限元模型,为分析钢箱梁构造细节的疲劳效应,分别进行纯钢桥面和组合桥面在不同RPC(活性粉末混凝土)厚度下的桥面板局部验算对比。依据Miner线性累积损伤准则,分析了轮载横向分布对构造细节疲劳应力的影响并得出等效应力幅值,给出两种桥面构造细节在轮载横向分布下应力幅的折减系数及组合桥面最适宜的RPC厚度。最后,基于折减后的应力幅求得细节疲劳寿命。研究结果表明:疲劳应力幅随RPC厚度增加而减小,当厚度为5cm左右时,结构疲劳受力最有利;RPC可显著改善疲劳性能,构造细节A、B、C、D的应力幅分别下降79.8%、29.9%、14.9%和34.2%;纯钢桥面和组合桥面应力幅折减系数分别为0.7~0.85和0.75~0.9,建议值分别为0.85和0.9;组合桥面可明显改善细节的疲劳寿命,其中构造细节A的疲劳寿命由4×106次提高到无限大。