正交异性钢桥面局部构造对焊缝疲劳性能影响研究

"局部构造对正交异性钢桥面疲劳损伤的影响研究" 正交异性钢桥面在现代桥梁工程中广泛应用，其独特的结构设计能够提供优良的承载能力和行车舒适性。然而，这种结构在长期运营中可能会遭受疲劳损伤，特别是在局部构造如焊缝处。邓扬、李爱群和刘扬的研究针对这一问题进行了深入探讨，主要关注润扬大桥斜拉桥和悬索桥的钢箱梁结构。 研究中，他们选取了顶板-U形肋焊缝和U形肋对接焊缝作为研究焦点，利用有限元方法进行模拟分析。有限元建模是理解复杂结构行为的关键工具，它允许研究人员精确地模拟实际工况下的应力分布。在本研究中，邓扬等人通过计算单轮移动荷载下焊缝的应力变化曲线，揭示了局部构造对焊缝疲劳性能的影响。 根据计算结果，车轮荷载对焊缝应力的影响在顺桥向呈现出明显的规律性，影响范围大致为一个横隔板间距。这意味着在评估疲劳应力时，可以采用简化的3节段钢箱梁有限元模型。另一方面，车轮荷载在横桥向的影响范围更广，大约是4倍U形肋开口间距，而且荷载的位置对焊缝应力有显著影响。 此外，研究还发现斜拉桥中的纵向加强桁架对临近焊缝的受力状态产生了改变。这导致斜拉桥的关键焊缝疲劳损伤显著低于相同位置的悬索桥焊缝。这一发现对于优化桥梁设计、预防疲劳破坏和延长桥梁寿命具有重要意义。 关键词涵盖了桥梁工程、正交异性钢桥面、疲劳分析、有限元方法、斜拉桥和悬索桥等多个关键领域，表明该研究不仅关注具体的工程问题，也对理论分析和计算技术有所贡献。 邓扬等人的研究深化了我们对正交异性钢桥面疲劳损伤机理的理解，特别是局部构造对其疲劳性能的影响。这些发现为未来桥梁结构的安全评估和维护提供了科学依据，并可能指导更有效、更经济的桥梁设计策略。