波形鋼腹板組合梁橋是一種新型橋梁結(jié)構(gòu)形式,充分利用了混凝土和波形鋼板的材料特點(diǎn),能夠有效的實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化,以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)展現(xiàn)了發(fā)展的強(qiáng)大生命力。為發(fā)展波形鋼腹板組合梁抗疲勞設(shè)計(jì)理論和方法,本文對(duì)該類(lèi)橋的疲勞性能進(jìn)行了研究。
以 國(guó) 內(nèi)外 對(duì)波形鋼腹板組合梁疲勞試驗(yàn)研究為基礎(chǔ),結(jié)合波形鋼腹板組合梁的構(gòu)造和受力特點(diǎn),應(yīng)用軟件ANSYS對(duì)波形鋼腹板組合梁的幾何構(gòu)造參數(shù)的變化對(duì)受拉翼板的應(yīng)力分布造成的影響,尤其是對(duì)受拉翼板和腹板連接焊縫處應(yīng)力分布和應(yīng)力集中系數(shù)的影響進(jìn)行了數(shù)值分析。有限元分析結(jié)果表明受拉翼板縱向應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的應(yīng)力集中系數(shù)最大值均出現(xiàn)在波形腹板斜直線和圓曲線交點(diǎn)(s點(diǎn))附近的翼板側(cè)焊趾(翼板與波形腹板的縱向角焊縫)處。并且波形腹板幾何參數(shù)對(duì)5點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)都有不同程度的影響,其中波形腹板的傾斜角度0對(duì)5點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)影響最大,所以應(yīng)合理設(shè)計(jì)波形腹板幾何參數(shù),盡量減小5點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)以提高和改善波形鋼腹板組合梁的疲勞性能。
分別基于斷裂力學(xué)法和局部應(yīng)力一應(yīng)變法對(duì)波形鋼腹板組合梁的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命和疲勞裂紋萌生壽命進(jìn)行了分析,提出了采用二階段疲勞壽命模型對(duì)波形鋼腹板組合梁進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估的理論方法。
關(guān)鍵詞:波形腹板梁應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)分析疲勞壽命