单位：1.齐鲁理工学院土木工程学院，山东 济南 250200； 2.山东大学土建与水利学院，山东 济南 250061； 3.中铁十四局集团第三工程有限公司，山东 济南 250399； 4.山东交通学院交通土建工程学院，山东 济南 250357
关键词：正交异性钢桥面板；等效结构应力法；双轴应力；疲劳性能；有限元法；疲劳试验
为精确评估正交异性钢桥面板在双轴应力状态下的疲劳性能，以东营胜利黄河大桥为背景，建立该桥正交异性钢桥面板顶板、U肋、横隔板交叉连接部位焊缝的节段三维有限元模型，采用等效结构应力法对正交异性钢桥面板体系的双轴疲劳问题进行研究；通过模型试验验证正交异性钢桥面板体系的双轴疲劳特性，并进行其构造细节疲劳寿命评估。结果表明：弧形切口起焊点的疲劳裂纹萌生位置在横隔板下方焊趾处，经历裂纹萌生、裂纹稳定扩展和裂纹失效3个阶段，最终失效阶段裂纹形式为Ⅱ型裂纹主导的Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹，此为该桥正交异性钢桥面板结构体系的主导疲劳失效模式；顶板焊缝焊趾及弧形切口起焊点焊趾处于双轴应力状态，面内剪切结构应力幅对疲劳应力的影响显著，按单轴疲劳应力进行寿命预测误差较大，按单轴疲劳应力状态对结构进行疲劳寿命设计偏于不安全；基于组合等效结构应力法的计算值与试验值吻合较好，各焊接细节计算得到的最大值下的疲劳裂纹起裂位置均与试验结果一致，按双轴疲劳应力预测疲劳寿命与试验值吻合较好，疲劳寿命评价精确度较高。
来源：2024年第2期
《桥梁建设》期刊编辑部
查看桥梁建设杂志2024年第2期