2种弧形切口对RF构造细节疲劳性能影响的现场监测

来源：中国血液净化杂志2020年第1期北京时间：

作者：祝志文, 李健朋, 黄炎, 钟国琛, 向泽

单位：1. 汕头大学广东省高等学校结构与风洞重点实验室, 广东汕头 515063;2. 湖南大学土木工程学院, 湖南长沙 410082"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51878269)； Scientific Research Foundation of Shantou University (NTF18014)

摘要：现场监测能真实反映结构的构造细节、边界约束和桥面加载条件，是正交异性钢桥面板疲劳评价最合理有效的方法之一。基于某正交异性桥面板钢箱梁桥，通过监测随机车流下同一车道紧邻的2个横隔板上疲劳敏感构造细节的应力响应时程，对比2种不同弧形切口正交异性钢桥面板构造细节的应力响应；通过雨流计数法获取构造细节应力谱，再基于米勒线性累积损伤准则计算疲劳等效应力幅和等效加载次数；最后基于AASHTO LRFD规范条文计算相关构造细节的疲劳寿命。研究结果表明：横隔板弧形切口构造细节总应力是面内应力分量主导，小弧形切口峰值应力时面外应力对总应力的比不大于23%，而大弧形切口仅略减小到20%，但大弧形切口削弱了横隔板腹板，使得传递面内竖向应力的面积减小，反而增大了弧形切口构造细节的应力，因而大弧形切口构造细节的疲劳寿命仅为10.6年，低于小弧形切口的14.2年；对纵肋-横隔板（Rib-to-floorbeam，RF）焊缝构造细节而言，大弧形切口减轻了RF之间的相互约束，能一定程度减小RF纵肋侧和RF横隔板侧的应力响应；但增大了RF围焊处因弯曲产生的压应力，从而导致横向泊松效应在该构造细节处产生大的二次应力；采用小弧形切口时估计的纵肋-横隔板焊缝构造细节的疲劳寿命大于100年，而采用大弧形切口对应寿命仅为31年。研究结果可为正交异性钢桥面板抗疲劳设计和加固提供有益的参考。

关键词：桥梁工程,正交异性钢桥面板,现场监测,疲劳,弧形切口,纵肋-横隔板构造,应力分析

基金资助：国家自然科学基金项目（51878269）；汕头大学科研启动经费项目（NTF18014）