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钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割修复与优化 被引量：9
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作者 陈卓异 李传习 +2 位作者 柯璐 郭立成 宋钢兵 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期301-312,共12页
对正交异性钢桥面板的弧形切口进行疲劳修复时,切割孔形的优劣决定了疲劳修复效果。以检查到较多弧形切口疲劳病害的钢桥面板为研究对象,采用有限元和结构力流法分析了弧形切口处应力集中的原因。结合4种修复方案对切割孔形的圆弧半径... 对正交异性钢桥面板的弧形切口进行疲劳修复时,切割孔形的优劣决定了疲劳修复效果。以检查到较多弧形切口疲劳病害的钢桥面板为研究对象,采用有限元和结构力流法分析了弧形切口处应力集中的原因。结合4种修复方案对切割孔形的圆弧半径、直线长度和倾角进行参数优化,得到了切割孔形对峰值应力的影响规律。依托钢桥面板弧形切口疲劳裂纹切割、修复工程,选择切割前、后的弧形切口开展试验研究。采用试验车进行纵向和横向移动加载,测试了2片横隔板弧形切口断面和侧面的应力分布规律和轮载位置-应力变化关系,并采用修正名义应力法近似评估其疲劳寿命。研究结果表明:轮载产生的力流通过U肋以剪应力的形式传递给横隔板,力流扩散中遇到弧形切口的阻碍,导致切口处力流高度密集;弧形切口开孔尺寸宜小,开孔半径宜大,避免阻碍力流传递路径;弧形切口优化后,其峰值应力降低58.4%,考虑横向概率分布的等效应力降低55.2%;因增大弧形切口的开孔而削弱截面面积,导致横隔板的平均压应力稍有增大;基于有限元计算和试验测试的峰值应力进行疲劳寿命预测,修复前的疲劳寿命分别为3.8年和7.2年,修复后的寿命分别为58.5年和184.4年,说明此切割修复方法具有良好的加固效果。 展开更多
关键词 桥梁工程 疲劳加固 弧形切口优化 正交异性钢桥面板 疲劳寿命评估 轮载试验
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