摘要：根据超载车辆分布较多的府店路荷载调查资料,开展了一般运行状态和密集运行状态下的疲劳荷载谱模拟计算研究。通过公路桥梁荷载效应分析,得到了一般运行状态和密集运行状态下的应力时程曲线,利用雨流计数法建立公路桥梁应力幅谱Δσ-ni。根据线性累积损伤原则,推导出公路桥梁疲劳可靠性分析的等效应力幅Δσe的计算公式,定义了便于实际应用的荷载效应比。模拟计算表明,在车辆数和车辆种类相同的情况下,密集运行状态下产生的荷载效应绝对值大,但由于密集运行的车辆产生持续集中的高应力,桥梁构件关键截面的应力差值较一般运行状态小,因此其等效应力幅偏小。

摘要：以杭州九堡大桥北引桥工程为背景,在已知疲劳设计车辆荷载模型的基础上,利用有限元法计算了车辆荷载下组合梁桥桥面板局部钢筋的应力历程.根据预测交通量,采用雨流法,换算得到了桥面板钢筋的应力谱,并用累计损伤准则得到了钢筋的疲劳损伤.对各车道在车轮局部荷载作用下钢筋的等效应力幅进行了对比,找到了最不利的车道受力位置,并对重车比例对混凝土桥面板的疲劳损伤的影响进行了比较.分析结果表明:如果仅按照静力标准设计,连续宽箱组合梁桥桥面板在100年设计使用期内出现疲劳破坏的可能性很大,设计时应充分考虑疲劳的影响,慢车道位置的合理布置以及减少重车的比例对桥面板的疲劳性能有显著的提高.

摘要：既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能。为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能函数,提出基于直接概率积分法的重载铁路桥梁结构的疲劳可靠度分析方法。以某既有重载铁路跨度为8 m的RC简支板梁为例,分析该重载铁路的不同轴重货运列车的荷载模型,将列车轴重与动力系数作为随机变量,并通过移动荷载法与雨流计数法获取钢筋等效应力幅的概率模型。在此基础之上,结合重载铁路的等效运营谱,对跨度为8 m的RC板梁进行疲劳可靠度评估,并探讨年运量及列车轴重对疲劳可靠度的影响。研究结果表明:直接概率积分法能够高效精确地对重载铁路RC梁进行疲劳可靠度评估。在该重载铁路运营的前20年,疲劳失效概率均小于规范规定的限值。随着重载铁路年运量的提高,RC板梁的疲劳失效概率显著增大。运营列车轴重从23 t增大至25 t对RC板梁的疲劳可靠度影响较小。开行30 t轴重列车会造成RC板梁的疲劳可靠度严重下降,需要加强重载铁路桥梁的养护维修。研究结果可为重载铁路RC桥梁的设计与养护维修提供依据。

摘要：以广东省某跨海大桥主航道桥的悬索桥为工程背景,根据当地的交通量资料,按轴数、轴重、轴距划分车辆类型,采用蒙特卡洛算法模拟交通量车流,得到悬索桥的疲劳车辆荷载谱。建立空间有限元模型,采用影响线加载法,得到悬索桥吊索的应力影响线。分析影响线结果可知,本悬索桥的吊索应力影响线的影响范围较长,车辆轴距对应力幅的影响较小可以忽略不计,可以将车辆荷载简化为一个集中荷载。采用模拟车流加载,通过雨流计数法得到应力幅值谱,并以模拟车流、AASHTO标准疲劳车、BS5400标准疲劳车、EUROCODE疲劳车加载,计算本桥的等效应力幅,进行疲劳效应对比分析。

摘要：由于车辆荷载在桥梁上的分布状态极为复杂,在进行疲劳性能评估时,采用标准疲劳车进行加载不能真实反映杆件的受力历程.采用蒙特卡罗法模拟各个车道的随机车流作为疲劳荷载,将其加载到危险杆件的应力影响线上,得到更加符合实际情况的应力时程.随后采用雨流计数法处理应力时程得到危险杆件的应力谱,根据等效损伤累计理论计算危险杆件200万次的等效应力幅用以疲劳性能评估.结果表明,武汉杨泗港长江大桥钢桁梁疲劳性能满足设计要求.

摘要：转向架构架作为列车的主要承载部件,在服役过程中承受复杂载荷的作用。为评估碳纤维构架的强度特性,通过台架试验和线路试验的方法对碳纤维构架强度进行了测量评估。首先基于EN 13749标准设立了碳纤维构架的载荷工况,并进行了静强度试验。试验表明碳纤维构架应变最大处位于构架的横侧梁连接处附近,应变最大值为-17560με,该测点对菱形载荷较为敏感。碳纤维构架在静强度工况下所有应变测点均处于弹性区间,未发生塑性变形。其次,开展线路试验测量传统钢制构架与碳纤维构架在服役条件下动应力,对采集到的动应力数据处理得到相应测点的等效应力幅。钢制构架与碳纤维构架关键点的等效应力幅对比结果表明碳纤维构架的整体应力水平高于钢制构架。根据德国劳氏船级社规定的碳纤维材料疲劳强度计算方法,得到碳纤维构架的许用应力幅。碳纤维构架各测点的等效应力幅均小于许用应力幅,满足设计要求。

摘要：为研究钢桥面板顶板-U肋全熔透双面焊构造细节疲劳性能,以深中通道伶仃洋大桥正交异性钢桥面板为对象,采用Abaqus软件建立钢桥面板节段有限元模型,基于预测车流数据,计算全熔透双面焊顶板-U肋焊接构造细节的等效应力幅;开展14个顶板-U肋试件疲劳试验,评估全熔透双面焊顶板-U肋焊接构造细节的疲劳强度;基于试件焊缝尺寸的测量结果,建立有限元模型计算不同焊缝尺寸对疲劳性能的影响。结果表明:等效疲劳车荷载下全熔透双面焊顶板-U肋焊接构造细节的等效应力幅为71.9 MPa;试件的疲劳裂纹多发育于U肋内焊趾,采用名义应力法计算得到该疲劳细节的疲劳强度约为76.8 MPa,高于有限元计算所得的等效应力幅和我国现行规范中的建议值;焊缝尺寸增大会降低内焊趾部位的等效应力幅,焊缝尺寸对外焊趾部位等效应力幅影响较小。

摘要：钢桥面板纵肋与顶板焊缝兼具连接与传力双重功能,其焊缝熔透率是影响构造细节疲劳性能的关键因素之一。以某长江公路大桥正交异性钢桥面板结构中的纵肋与顶板连接焊缝为研究对象,根据设计参数建立了三维板壳-实体混合有限元仿真分析模型,基于分析结果系统研究了焊缝熔透率变化对于纵肋与顶板构造细节应力分布特性与等效应力幅值的影响效应。研究结果表明:熔透率变化主要影响构造细节横向与纵向应力历程中的拉应力与压应力极值,但对于不同的失效模式其影响效应具有较大差异;在相同熔透率条件下,构造细节相应于纵肋焊趾与顶板焊根位置的等效应力幅值较大,具有更高的疲劳开裂风险;确定合理的焊缝熔透率取值应综合考虑不同失效模式下构造细节的疲劳性能。