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新型大纵肋正交异性组合桥面板力学性能研究 被引量：31
1
作者 张清华 张鹏 +2 位作者 刘益铭 余佳 叶仲韬 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期30-35,共6页
为了解新型大纵肋钢-超高性能混凝土(UHPC)正交异性组合桥面板对传统正交异性钢桥面板的受力性能的改善效果,以港珠澳大桥深水区非通航孔6×110m连续钢箱梁桥为背景,建立全桥有限元模型,对2种桥面方案的静力性能进行对比,建立节段... 为了解新型大纵肋钢-超高性能混凝土(UHPC)正交异性组合桥面板对传统正交异性钢桥面板的受力性能的改善效果,以港珠澳大桥深水区非通航孔6×110m连续钢箱梁桥为背景,建立全桥有限元模型,对2种桥面方案的静力性能进行对比,建立节段有限元模型,对比2种桥面方案U肋与顶板连接焊缝处的疲劳性能,并分析U肋开口宽度和UHPC结构层厚度对大纵肋钢-UHPC正交异性组合桥面板疲劳性能的影响。结果表明:2种桥面方案下钢箱梁控制点的位移和应力相差不大,所提出的大纵肋钢-UHPC正交异性组合桥面板在中等跨度连续梁桥中具有较好的适用性;大纵肋钢-UHPC正交异性组合桥面板的疲劳性能显著优于传统正交异性钢桥面板;增大U肋开口宽度会导致U肋与顶板连接焊缝应力幅增加,增加UHPC结构层厚度能显著降低U肋与顶板连接焊缝应力幅。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 超高性能混凝土 大纵肋 静力性能 疲劳性能 有限元法 应力幅
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大纵肋正交异性组合桥面板疲劳性能研究 被引量：22
2
作者 张清华 刘益铭 +1 位作者 卜一之 李乔 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期226-235,共10页
在大纵肋正交异性钢桥面板结构中引入混凝土结构层,通过栓钉将钢桥面板与混凝土结构层组成新型大纵肋正交异性组合桥面板,是从结构体系层面提高大纵肋正交异性钢桥面板疲劳性能的有效途径。基于有限元数值分析,明确了大纵肋正交异性组... 在大纵肋正交异性钢桥面板结构中引入混凝土结构层,通过栓钉将钢桥面板与混凝土结构层组成新型大纵肋正交异性组合桥面板,是从结构体系层面提高大纵肋正交异性钢桥面板疲劳性能的有效途径。基于有限元数值分析,明确了大纵肋正交异性组合桥面体系对于钢桥面板典型疲劳易损细节的应力幅改善效果;采用足尺节段模型试验对结构的关键疲劳易损细节进行了疲劳试验研究,验证了关键疲劳易损细节在设计寿命期内的抗疲劳安全性和混凝土结构层在疲劳荷载作用下的耐久性,在此基础上对关键疲劳易损细节的疲劳损伤演化及结构体系的疲劳破坏模式进行了试验与理论研究。研究结果表明:大纵肋正交异性组合桥面板结构体系能够显著降低U肋与顶板以及U肋与横隔板连接细节的应力幅,横隔板开孔部位是控制钢桥面板疲劳性能的关键构造细节;设计寿命期内钢桥面板疲劳性能与混凝土结构层的疲劳耐久性均满足要求,且具有一定的安全储备;混凝土结构层负弯矩区疲劳开裂对钢桥面板各疲劳易损细节疲劳性能的影响不显著;大纵肋正交异性组合桥面板的疲劳破坏模式表现出典型的两阶段特征,栓钉发生疲劳断裂并导致组合效应局部劣化,进而加速钢桥面板关键疲劳易损细节的疲劳损伤累积速度并最终发生疲劳开裂。 展开更多
关键词 桥梁工程 疲劳性能 试验研究 组合桥面板 正交异性钢桥面板 大纵肋
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大纵肋正交异性-PBL剪力键桥面板疲劳性能分析 被引量：6
3
作者 罗如登 屈植锋 +2 位作者 王正阳 朱志辉 刘泽 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2849-2856,共8页
传统正交异性钢桥面板因优点众多而得到广泛应用,但也存在构造复杂、焊缝较多、疲劳问题突出等难题。为改善正交异性钢桥面板的静力及疲劳性能,提出一种新型大纵肋正交异性-PBL剪力键组合桥面板。这种新型正交异性桥面板通过增大纵肋尺... 传统正交异性钢桥面板因优点众多而得到广泛应用,但也存在构造复杂、焊缝较多、疲劳问题突出等难题。为改善正交异性钢桥面板的静力及疲劳性能,提出一种新型大纵肋正交异性-PBL剪力键组合桥面板。这种新型正交异性桥面板通过增大纵肋尺寸,减少纵肋数量,在钢桥面板上方焊接PBL剪力键替代传统栓钉剪力键,来提高桥面板局部刚度,减少焊缝数量,从而达到改善其静力和疲劳性能的目的。以某既有斜拉桥正交异性钢桥面板为例,采用有限元软件Midas/Civil和ANSYS对新型正交异性桥面板和传统正交异性钢桥面板的静力性能和疲劳性能进行对比仿真分析。研究结果表明:本文提出的新型正交异性桥面板静力性能和疲劳性能较传统正交异性桥面板更为出色。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 大纵肋 PBL剪力键 疲劳性能
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大纵肋钢桥抗疲劳设计方法研究 被引量：2
4
作者 屠义伟 赵际军 《公路工程》 北大核心 2019年第3期69-73,共5页
针对目前大纵肋正交异性钢桥面板疲劳影响因素及抗疲劳性能研究较少的情况,本文基于有限元软件ANSYS,分别建立普通和大纵肋两个正交异性钢桥面板有限元模型,以3个典型疲劳细节为研究对象,基于最大主应力为评价指标,研究不同横肋板、U肋... 针对目前大纵肋正交异性钢桥面板疲劳影响因素及抗疲劳性能研究较少的情况,本文基于有限元软件ANSYS,分别建立普通和大纵肋两个正交异性钢桥面板有限元模型,以3个典型疲劳细节为研究对象,基于最大主应力为评价指标,研究不同横肋板、U肋和顶板厚度的工况下两个正交异形钢桥面板的疲劳敏感性,详细对比了普通和大纵肋两个正交异性钢桥面板的疲劳特征。 展开更多
关键词 钢结构桥 桥面板 大纵肋 正交异性
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新型UHPC—大纵肋波折板正交异性桥面板疲劳性能研究 被引量：1
5
作者 段守辉 孙宏涛 +3 位作者 欧阳嵩 刘聪 高莉莉 汪凌云 《公路》 北大核心 2022年第6期100-106,共7页
新型UHPC—大纵肋波折板正交异性桥面板取消了顶板与纵肋焊缝,减少了横隔板与纵肋焊缝,为改善正交异性钢桥面板控制部位的疲劳性能提供了一个有效新途径。然而,由于波折板与横隔板保留横向焊缝,其疲劳风险仍然可能存在,故针对纵肋与横... 新型UHPC—大纵肋波折板正交异性桥面板取消了顶板与纵肋焊缝,减少了横隔板与纵肋焊缝,为改善正交异性钢桥面板控制部位的疲劳性能提供了一个有效新途径。然而,由于波折板与横隔板保留横向焊缝,其疲劳风险仍然可能存在,故针对纵肋与横隔板位置的关键疲劳细节,采用数值分析并结合热点应力法对各参数影响下的轮载应力幅和疲劳寿命进行评估验证。结果表明,新型组合桥面板的大纵肋波折钢板及横隔板的疲劳寿命主要受弧形切口顶应力幅控制,施工时应加强切口打磨质量,防止疲劳开裂。另外,UHPC板厚增大、横隔板间距减小以及横隔板厚度加大时,各疲劳细节应力幅均有减小趋势,但加大纵肋高度或填充混凝土补强纵肋后,其各疲劳细节应力幅增减趋势并不一致。通过合理参数设计可使得各疲劳细节应力幅趋势均匀,获得优异的抗疲劳性能。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性桥面板 UHPC 大纵肋 疲劳性能
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大纵肋正交异性组合桥面板混凝土结构层的有效宽度研究
6
作者 翁雪峰 《四川建筑》 2017年第6期125-127,共3页
大纵肋正交异性钢桥面板在疲劳性能和经济性等方面具有突出优势,但局部强度不足的问题突出,在钢桥面板上设置混凝土结构层而发展的大纵肋正交异性组合桥面板,是有效改善新型大纵肋正交异性钢桥面板关键疲劳易损部位抗疲劳性能的新型结... 大纵肋正交异性钢桥面板在疲劳性能和经济性等方面具有突出优势,但局部强度不足的问题突出,在钢桥面板上设置混凝土结构层而发展的大纵肋正交异性组合桥面板,是有效改善新型大纵肋正交异性钢桥面板关键疲劳易损部位抗疲劳性能的新型结构体系。大纵肋正交异性组合桥面板在剪力滞效应的影响下,混凝土层纵向应力沿横向分布不均匀,有效宽度是该类结构设计和计算的基本参数。文章建立大纵肋正交异性组合桥面板参数化有限元模型,研究荷载形式、刚性铺装厚度、刚性铺装材料强度、跨中横隔板等因素对混凝土结构层在弹性极限状态下有效宽度的影响。研究结果表明:在不同的加载模式下,有效宽度沿梁跨表现出不同的变化规律;混凝土强度等级和混凝土厚度对有效宽度的影响不显著;跨中设置横隔板能够在一定程度上改善横隔板附近区域混凝土结构层的剪力滞效应。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 大纵肋 组合桥面板 剪力滞 有效宽度
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大纵肋正交异性钢桥面板的疲劳性能研究
7
作者 邹驰宇 《福建交通科技》 2020年第4期148-150,160,共4页
为深入研究增大纵肋开口宽度对正交异性钢桥面板的疲劳开裂性能的影响,结合新疆某连续刚构桥桥梁工程,选择重点脆弱部位,并基于有限元软件模拟普通纵肋正交异性钢桥面板和大纵肋正交异性钢桥面板在横桥向与纵桥向车轮荷载下的等效应力... 为深入研究增大纵肋开口宽度对正交异性钢桥面板的疲劳开裂性能的影响,结合新疆某连续刚构桥桥梁工程,选择重点脆弱部位,并基于有限元软件模拟普通纵肋正交异性钢桥面板和大纵肋正交异性钢桥面板在横桥向与纵桥向车轮荷载下的等效应力幅值。结果表明:两种正交异性钢桥面板均有优异的疲劳性能;U肋和横斜板的顶板焊缝处为大纵肋正交异性钢桥面板疲劳性能最为薄弱部位,且该处等效应力幅增幅最大,表明该型面板受力有明显的"放大"现象。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 大纵肋 疲劳细节 等效应力幅
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新型大纵肋波折钢板–高性能混凝土组合桥面板疲劳性能研究
8
作者 刘聪 孙宏涛 +2 位作者 段守辉 欧阳嵩 高莉莉 《工业建筑》 2024年第3期161-166,共6页
基于各类组合桥面结构研究,提出了一种新型大纵肋波折钢板–高性能混凝土(UHPC)组合桥面板;组合桥面板利用UHPC优异的材料性能提高桥面板刚度并减轻桥面板自重,并通过大尺寸U肋的波折钢板减少焊缝数量,以提高结构的疲劳性能。通过对新... 基于各类组合桥面结构研究,提出了一种新型大纵肋波折钢板–高性能混凝土(UHPC)组合桥面板;组合桥面板利用UHPC优异的材料性能提高桥面板刚度并减轻桥面板自重,并通过大尺寸U肋的波折钢板减少焊缝数量,以提高结构的疲劳性能。通过对新型组合桥面板疲劳性能的研究,发现UHPC层厚度的增大和横隔板间距的减小能够有效地降低波折钢板以及横隔板上各疲劳细节的应力幅值,推荐采用70~90 mm的UHPC板厚以及4 m以内的横隔板间距。此外,增大U肋的高度同样也能够降低多数疲劳细节的应力幅值,但会增大U肋斜腹板与横隔板间焊缝的疲劳应力幅值。通过对UHPC层疲劳性能的研究发现,增大板厚和配筋率能够有效地提高其疲劳性能;对于厚度小于9 cm的UHPC层,可以通过最小配筋率以保证其疲劳性能满足要求。 展开更多
关键词 大纵肋波折钢板 UHPC 波折钢板–UHPC组合桥面板 波折钢板疲劳 UHPC疲劳
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新型大纵肋正交异性钢板——RPC组合桥面板结构Kriging优化设计研究
9
作者 李懋军 龚代勋 《四川建筑》 2017年第4期162-164,169,共4页
发展新型结构体系是解决正交异性桥面板疲劳问题的有效途径之一。将大纵肋与RPC混凝土相结合,达到减少初始缺陷,提高局部刚度,从而改善结构疲劳性能的目的。为确定影响桥面板受力的主要参数及其合理取值范围,文章根据所提出的基于Krigin... 发展新型结构体系是解决正交异性桥面板疲劳问题的有效途径之一。将大纵肋与RPC混凝土相结合,达到减少初始缺陷,提高局部刚度,从而改善结构疲劳性能的目的。为确定影响桥面板受力的主要参数及其合理取值范围,文章根据所提出的基于Kriging方法的多目标优化模型进行优化设计。结果表明,新型结构体系受力性能良好;大纵肋高度、开口宽度和顶板厚度是重要参数;所提出的优化设计模型概念清晰,计算结果精度高。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 大纵肋正交异性钢板—RPC组合桥面板 优化设计 KRIGING方法
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新型正交异性钢-混组合桥面板足尺模型疲劳试验 被引量：11
10
作者 叶华文 王应良 +2 位作者 张清华 刘益铭 艾宗良 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期25-32,共8页
为改善新型正交异性钢混组合钢桥面疲劳性能,采用理论推导、有限元模拟和足尺模型疲劳试验对其纵肋腹板与横隔板焊接细节进行研究.首先将由大尺寸纵肋组成的正交异性组合桥面系简化成铰接的双纵肋计算模型,然后进行足尺模型疲劳试验,分... 为改善新型正交异性钢混组合钢桥面疲劳性能,采用理论推导、有限元模拟和足尺模型疲劳试验对其纵肋腹板与横隔板焊接细节进行研究.首先将由大尺寸纵肋组成的正交异性组合桥面系简化成铰接的双纵肋计算模型,然后进行足尺模型疲劳试验,分析混凝土层和钢桥面构造受力及开裂情况.结果表明:理论模型能较好反映纵肋实际力学行为;铺设混凝土层后,桥面板焊接构造细节疲劳应力得到很大改善.所提出的新型正交异性钢混组合钢桥面可作为解决正交异性钢桥面疲劳开裂问题的一种新思路. 展开更多
关键词 正交异性钢混组合桥面板 大尺寸纵肋 疲劳试验 裂纹 疲劳断口
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