本文選題：正交異性鋼橋面板　切入點：新型縱肋　出處：《西南交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：正交異性鋼橋面板因具有承載能力大、重量輕、制造加工方便等優(yōu)點,并廣泛應(yīng)用于大跨度鋼橋中。但在使用過程中,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了大量的疲勞裂紋,嚴重影響橋梁的使用性能。為改善正交異性板鋼橋面的疲勞性能,做的主要工作和相應(yīng)結(jié)論如下：(1)通過調(diào)研既有正交異性板鋼橋的疲勞病害發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)疲勞裂紋較多的部位有4個�？偨Y(jié)了國內(nèi)外相關(guān)研究成果,為改善結(jié)構(gòu)的疲勞性能,國外有學者提出新型正交異性板結(jié)構(gòu)。(2)分析各疲勞易損部位的損傷機理。針對正交異性板的受力特點,指出疲勞裂紋是荷載和面外變形共同作用的結(jié)果,設(shè)計參數(shù)和構(gòu)造細節(jié)對關(guān)鍵部位的疲勞性能有重要影響。(3)分別建立傳統(tǒng)和兩種新型正交異性板的有限元模型,沿橫向和縱向變換加載位置,對比各疲勞易損部位的名義應(yīng)力幅和面外變形情況。分析結(jié)果表明：新型正交異性板結(jié)構(gòu)在縱肋一頂板焊縫處出現(xiàn)了更大的豎向撓曲變形,進而產(chǎn)生了更大的應(yīng)力幅,疲勞性能較差,需要進一步優(yōu)化；對于縱肋—橫隔板焊縫和橫隔板開槽部位,相應(yīng)部位的面外變形與應(yīng)力幅沒有明顯關(guān)系,但400mm縱肋的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應(yīng)力幅最小,疲勞性能較優(yōu)。(4)以應(yīng)力幅和面外變形為指標,針對縱肋跨度為400mm的新型正交異性板結(jié)構(gòu),進行設(shè)計參數(shù)優(yōu)化和構(gòu)造細節(jié)優(yōu)化,同時討論了應(yīng)力與面外變形的關(guān)系。分析結(jié)果表明：頂板的豎向撓曲變形和D1、D2、D3點的應(yīng)力幅隨頂板厚度的增加而減小,橫隔板厚度對面外變形和應(yīng)力幅的影響不大,增加縱肋的厚度是有利的,橫隔板間距從4m增加到8m,跨中撓度增加了2倍；加入頂部小隔板后明顯減小了頂板的豎向撓度,也使應(yīng)力幅減小了72.4%。最后給出一種疲勞性能較優(yōu)的正交異性板結(jié)構(gòu)方案。
[Abstract]:Orthotropic steel bridge face plate is widely used in long span steel bridge due to its advantages of large bearing capacity, light weight, convenient manufacturing and processing. However, a large number of fatigue cracks appear in the structure during the process of use. In order to improve the fatigue performance of orthotropic steel deck, the main work and corresponding conclusions are as follows: 1. In order to improve the fatigue performance of the structure, there are 4 parts where there are more fatigue cracks. The related research results at home and abroad are summarized in order to improve the fatigue performance of the structure. According to the stress characteristics of orthotropic plate, it is pointed out that the fatigue crack is the result of the joint action of load and out-of-plane deformation. The design parameters and construction details have important influence on the fatigue performance of key parts.) respectively, the finite element models of traditional and two new orthotropic plates are established, and the loading positions are transformed along the transverse and longitudinal directions. By comparing the nominal stress amplitude and the out-of-plane deformation of the fatigue vulnerable parts, the results show that the new orthotropic plate structure has a larger vertical flexural deformation at the weld seam of longitudinal rib-roof plate, and then produces a larger stress amplitude. The fatigue performance is poor and needs to be further optimized. For the weld seam of longitudinal rib-transverse partition and slotted transverse diaphragm, the out-of-plane deformation of the corresponding part has no obvious relationship with the stress amplitude, but the stress amplitude of the 400mm longitudinal rib is the smallest. For a new orthotropic plate structure with a longitudinal rib span of 400mm, the design parameters and construction details are optimized, taking the stress amplitude and out-of-plane deformation as the indexes. At the same time, the relationship between stress and out-of-plane deformation is discussed. The results show that the vertical flexural deformation of the roof and the stress amplitude at D1D2D3 decrease with the increase of the thickness of the roof, but the influence of the thickness of the transverse partition on the outside deformation and stress amplitude is not significant. It is advantageous to increase the thickness of longitudinal rib, the distance of transverse diaphragm is increased from 4m to 8m, the deflection of span increases by 2 times, and the vertical deflection of roof is obviously reduced with the addition of small partition at the top. The stress amplitude is also reduced by 72.4. Finally, an orthotropic plate structure with better fatigue performance is proposed.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U443.31

【參考文獻】

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本文編號：1577653