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复杂应力耦合作用下斜拉桥正交异性桥面板疲劳断裂
被引量：
3
1
作者
张鹏飞
殷
志
欢
常军
《长安大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期78-89,共12页
为研究随机车辆荷载与焊接残余应力等复杂应力耦合作用下,斜拉桥主梁正交异性桥面板焊接细节的疲劳断裂性能,以苏通长江大桥为工程背景,在调研统计交通量的基础上,基于Monte-Carlo法建立随机车辆荷载模型,分析随机车辆荷载作用下正交异...
为研究随机车辆荷载与焊接残余应力等复杂应力耦合作用下,斜拉桥主梁正交异性桥面板焊接细节的疲劳断裂性能,以苏通长江大桥为工程背景,在调研统计交通量的基础上,基于Monte-Carlo法建立随机车辆荷载模型,分析随机车辆荷载作用下正交异性桥面板焊接细节的力学行为;基于ANSYS有限元软件,建立焊接细节热分析模型,模拟焊接加热过程与冷却过程,获得焊趾附近残余应力分布。将焊接残余应力作为初始应力,采用数值模拟获得随机车辆荷载与焊接残余应力耦合作用下正交异性桥面板焊接细节的疲劳应力谱。基于双参数疲劳裂纹扩展模型,考虑疲劳裂纹扩展裂纹闭合效应,分析随机车辆荷载与焊接残余应力耦合作用下,正交异性桥面板焊接细节疲劳裂纹扩展行为。结果表明:焊接残余应力与随机车辆荷载耦合作用下,焊接细节疲劳应力幅值远大于车辆荷载作用的应力幅值;在随机车辆荷载与焊接残余应力耦合作用下,正交异性桥面板顶板与U肋焊接节点的剩余疲劳寿命随裂纹长度的增大而下降;焊接残余应力的存在极大地降低了焊接节点的疲劳寿命,与仅考虑随机车辆荷载作用下焊接节点的疲劳寿命相比,焊接残余应力与车辆荷载应力耦合作用下的疲劳寿命下降30%~40%,且疲劳寿命降低幅度随残余应力的增大而增大。
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关键词
桥梁工程
随机车辆荷载
残余应力
耦合作用
疲劳裂纹扩展
焊接
原文传递
考虑残余应力影响的索梁锚固区焊缝疲劳寿命预测
被引量：
2
2
作者
殷
志
欢
张鹏飞
+1 位作者
常军
袁鑫
《扬州大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第1期61-67,共7页
为评估残余应力影响下的索梁锚固区焊接细节处的疲劳寿命,以苏通长江大桥为工程背景,建立索梁锚固区精细化有限元模型,采用生死单元法模拟焊接过程,得到焊趾处的残余应力分布.通过在焊趾附近施加局部锤击力,数值模拟高温锤击处理对焊接...
为评估残余应力影响下的索梁锚固区焊接细节处的疲劳寿命,以苏通长江大桥为工程背景,建立索梁锚固区精细化有限元模型,采用生死单元法模拟焊接过程,得到焊趾处的残余应力分布.通过在焊趾附近施加局部锤击力,数值模拟高温锤击处理对焊接细节残余应力分布的影响.基于英国桥梁规范BS5400和欧洲设计规范Eurcode评估考虑残余应力影响的索梁锚固区焊接细节的疲劳寿命.结果表明:钢锚箱直角焊缝附近的残余应力在焊趾处达到峰值,且随着距焊趾处距离的增大而减小;基于BS5400规范,当残余应力为192 MPa时,上锚固板焊接细节处疲劳寿命相比于不计残余应力时的降低了63%,经高温锤击处理后,该处疲劳寿命相比于不计残余应力时仅降低了22%;相比于Eurcode规范,BS5400规范计算的外腹板与下锚固板焊接处的疲劳寿命降低了49%.
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关键词
索梁锚固区
焊接残余应力
名义应力法
疲劳寿命
下载PDF
职称材料
基于健康监测数据的斜拉桥索梁锚固区焊缝疲劳萌生寿命预测
3
作者
殷
志
欢
张鹏飞
常军
《公路》
北大核心
2022年第4期106-111,共6页
针对斜拉桥在通车运营不久就萌生疲劳裂纹的现象,以苏通长江大桥为工程背景,在建立焊接细节精细化有限元模型、分析焊接细节缺口应力集中系数和疲劳缺口系数的基础上,基于健康监测实测数据和局部应力应变法理论对索梁锚固区焊接细节处...
针对斜拉桥在通车运营不久就萌生疲劳裂纹的现象,以苏通长江大桥为工程背景,在建立焊接细节精细化有限元模型、分析焊接细节缺口应力集中系数和疲劳缺口系数的基础上,基于健康监测实测数据和局部应力应变法理论对索梁锚固区焊接细节处的疲劳裂纹萌生寿命进行预测。考虑到索梁锚固区焊接细节存在高值残余应力,分析了焊接残余应力对焊接细节疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究结果表明,与下锚固板相连外腹板焊趾处的疲劳裂纹萌生寿命短于与上锚固板相连外腹板焊趾处的疲劳裂纹萌生寿命;焊接残余应力对疲劳裂纹萌生寿命的影响较大;考虑残余应力的疲劳裂纹萌生寿命较不计残余应力的疲劳裂纹萌生寿命下降60%左右。
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关键词
斜拉桥
索梁锚固区
健康监测数据
疲劳裂纹萌生
残余应力
原文传递
题名
复杂应力耦合作用下斜拉桥正交异性桥面板疲劳断裂
被引量：
3
1
作者
张鹏飞
殷
志
欢
常军
机构
苏州科技大学土木工程学院
出处
《长安大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期78-89,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51508368)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX201112)。
文摘
为研究随机车辆荷载与焊接残余应力等复杂应力耦合作用下,斜拉桥主梁正交异性桥面板焊接细节的疲劳断裂性能,以苏通长江大桥为工程背景,在调研统计交通量的基础上,基于Monte-Carlo法建立随机车辆荷载模型,分析随机车辆荷载作用下正交异性桥面板焊接细节的力学行为;基于ANSYS有限元软件,建立焊接细节热分析模型,模拟焊接加热过程与冷却过程,获得焊趾附近残余应力分布。将焊接残余应力作为初始应力,采用数值模拟获得随机车辆荷载与焊接残余应力耦合作用下正交异性桥面板焊接细节的疲劳应力谱。基于双参数疲劳裂纹扩展模型,考虑疲劳裂纹扩展裂纹闭合效应,分析随机车辆荷载与焊接残余应力耦合作用下,正交异性桥面板焊接细节疲劳裂纹扩展行为。结果表明:焊接残余应力与随机车辆荷载耦合作用下,焊接细节疲劳应力幅值远大于车辆荷载作用的应力幅值;在随机车辆荷载与焊接残余应力耦合作用下,正交异性桥面板顶板与U肋焊接节点的剩余疲劳寿命随裂纹长度的增大而下降;焊接残余应力的存在极大地降低了焊接节点的疲劳寿命,与仅考虑随机车辆荷载作用下焊接节点的疲劳寿命相比,焊接残余应力与车辆荷载应力耦合作用下的疲劳寿命下降30%~40%,且疲劳寿命降低幅度随残余应力的增大而增大。
关键词
桥梁工程
随机车辆荷载
残余应力
耦合作用
疲劳裂纹扩展
焊接
Keywords
bridge engineering
random vehicle load
residual stress
coupling effect
fatigue crack growth
welding
分类号
U443.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
考虑残余应力影响的索梁锚固区焊缝疲劳寿命预测
被引量：
2
2
作者
殷
志
欢
张鹏飞
常军
袁鑫
机构
苏州科技大学土木工程学院
出处
《扬州大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第1期61-67,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51508368)
江苏省研究生科研与实践创新计划资助项目(SJCX20_1112)。
文摘
为评估残余应力影响下的索梁锚固区焊接细节处的疲劳寿命,以苏通长江大桥为工程背景,建立索梁锚固区精细化有限元模型,采用生死单元法模拟焊接过程,得到焊趾处的残余应力分布.通过在焊趾附近施加局部锤击力,数值模拟高温锤击处理对焊接细节残余应力分布的影响.基于英国桥梁规范BS5400和欧洲设计规范Eurcode评估考虑残余应力影响的索梁锚固区焊接细节的疲劳寿命.结果表明:钢锚箱直角焊缝附近的残余应力在焊趾处达到峰值,且随着距焊趾处距离的增大而减小;基于BS5400规范,当残余应力为192 MPa时,上锚固板焊接细节处疲劳寿命相比于不计残余应力时的降低了63%,经高温锤击处理后,该处疲劳寿命相比于不计残余应力时仅降低了22%;相比于Eurcode规范,BS5400规范计算的外腹板与下锚固板焊接处的疲劳寿命降低了49%.
关键词
索梁锚固区
焊接残余应力
名义应力法
疲劳寿命
Keywords
cable-beam anchorage zone
welding residual stress
nominal stress method
fatigue life
分类号
U448.27 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于健康监测数据的斜拉桥索梁锚固区焊缝疲劳萌生寿命预测
3
作者
殷
志
欢
张鹏飞
常军
机构
苏州科技大学
出处
《公路》
北大核心
2022年第4期106-111,共6页
基金
国家自然科学基金项目,项目编号51508368
江苏省研究生科研与实践创新计划项目,项目编号SJCX20_1112。
文摘
针对斜拉桥在通车运营不久就萌生疲劳裂纹的现象,以苏通长江大桥为工程背景,在建立焊接细节精细化有限元模型、分析焊接细节缺口应力集中系数和疲劳缺口系数的基础上,基于健康监测实测数据和局部应力应变法理论对索梁锚固区焊接细节处的疲劳裂纹萌生寿命进行预测。考虑到索梁锚固区焊接细节存在高值残余应力,分析了焊接残余应力对焊接细节疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究结果表明,与下锚固板相连外腹板焊趾处的疲劳裂纹萌生寿命短于与上锚固板相连外腹板焊趾处的疲劳裂纹萌生寿命;焊接残余应力对疲劳裂纹萌生寿命的影响较大;考虑残余应力的疲劳裂纹萌生寿命较不计残余应力的疲劳裂纹萌生寿命下降60%左右。
关键词
斜拉桥
索梁锚固区
健康监测数据
疲劳裂纹萌生
残余应力
Keywords
cable-stayed bridge
cable-beam anchorage zone
health monitoring data
fatigue crack initiation
residual stress
分类号
U441.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂应力耦合作用下斜拉桥正交异性桥面板疲劳断裂
张鹏飞
殷
志
欢
常军
《长安大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
原文传递
2
考虑残余应力影响的索梁锚固区焊缝疲劳寿命预测
殷
志
欢
张鹏飞
常军
袁鑫
《扬州大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
3
基于健康监测数据的斜拉桥索梁锚固区焊缝疲劳萌生寿命预测
殷
志
欢
张鹏飞
常军
《公路》
北大核心
2022
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