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考虑荷载影响面的钢桥面板顶板-U肋焊缝疲劳损伤分析

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2019年第11期38卷 27-33,57页

作者：吉伯海徐捷姚悦傅中秋河海大学土木与交通学院

为研究荷载影响面对钢桥面板顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤的影响,建立了钢桥面板有限元节段模型,通过施加车轮荷载,研究了顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤特征;对比分析了在车轮荷载不同横向位置e作用下焊缝的纵向应力分布,研究了顶板-U肋连接焊... 详细信息

为研究荷载影响面对钢桥面板顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤的影响,建立了钢桥面板有限元节段模型,通过施加车轮荷载,研究了顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤特征;对比分析了在车轮荷载不同横向位置e作用下焊缝的纵向应力分布,研究了顶板-U肋连接焊缝的荷载影响面,分析了过焊孔构造对顶板-U肋连接焊缝的疲劳损伤度D的影响;在考虑轮迹横向分布的基础上,计算了车轮荷载作用下焊缝的疲劳损伤度D,并与规范的计算结果进行了对比。研究表明:顶板-U肋连接焊缝的应力横向影响范围e=750 mm,纵向影响范围约为2个横隔板之间距离;设置过焊孔可降低焊缝局部应力,但将大幅度增大焊缝处的疲劳损伤度。建议选取荷载横向分布彫响范围e=750 mm,由此计算的疲劳损伤度D比按规范计算的结果大10%以上,更全面地考虑了轮迹横向分布对顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤的影响。

关键词：桥梁工程钢桥面板影响面疲劳损伤轮迹分布

钢桥面板面外变形下顶板与U肋连接焊缝应力特征

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工业建筑 2018年第10期48卷 34-39页

作者：徐捷吉伯海姚悦傅中秋河海大学土木与交通学院

为研究顶板与U肋面外变形对两者连接焊缝处疲劳开裂的影响,建立了顶板-U肋有限元局部模型。分析了各类面外变形工况下顶板和U肋连接焊缝局部区域的应力特征,预测了疲劳裂纹易出现的位置和类型,并讨论横隔板构造对顶板与U肋连接焊缝处疲... 详细信息

为研究顶板与U肋面外变形对两者连接焊缝处疲劳开裂的影响,建立了顶板-U肋有限元局部模型。分析了各类面外变形工况下顶板和U肋连接焊缝局部区域的应力特征,预测了疲劳裂纹易出现的位置和类型,并讨论横隔板构造对顶板与U肋连接焊缝处疲劳裂纹的萌生以及面外变形的影响。研究表明：面外变形将导致顶板与U肋的夹角变化,角度减小处易萌生疲劳裂纹,横隔板使得裂纹开裂方向更易由垂直向水平方向转变发展。焊根处萌生的疲劳裂纹以张开型或张开-滑开型裂纹为主,而焊趾处则以滑开型为主。横隔板有效地减小了顶板和U肋的面外变形。

关键词：顶板与U肋连接焊缝面外变形裂纹类型变形特征

正交异性钢桥面板纵隔板构造参数对疲劳受力特征影响

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2022年第4期38卷 690-698页

作者：高玉强吉伯海曹雪坤傅中秋河海大学土木与交通学院江苏南京210098

目的研究斜拉桥纵隔板构造参数对正交异性钢桥面板受力性能的影响,为钢箱梁实桥养护提供参考。方法参照苏通大桥尺寸利用ABAQUS建立钢桥面板节段模型,分析了横隔板围焊端和顶板-U肋焊缝两处的最不利荷载工况,基于最不利荷载工况提取各... 详细信息

目的研究斜拉桥纵隔板构造参数对正交异性钢桥面板受力性能的影响,为钢箱梁实桥养护提供参考。方法参照苏通大桥尺寸利用ABAQUS建立钢桥面板节段模型,分析了横隔板围焊端和顶板-U肋焊缝两处的最不利荷载工况,基于最不利荷载工况提取各节点处正应力幅来研究斜拉桥纵隔板形式和厚度对钢桥面板疲劳细节的影响。结果与纵隔板紧邻U肋中,U肋两侧横隔板焊趾处应力幅相差较小,而靠近纵隔板侧顶板-U肋焊缝、围焊端U肋焊趾处应力幅小于远离侧;采用实腹式纵隔板会使得顶板-U肋焊缝处应力幅下降,但会导致横隔板围焊端细节处应力幅上升;纵隔板厚度增加能降低顶板-U肋焊缝处应力幅,对横隔板围焊端细节影响较小。结论实腹式纵隔板能够降低紧邻U肋中顶板-U肋焊缝处应力幅,实桥建议可适当降低该部位的检测频率。

关键词：斜拉桥正交异性钢桥面板纵隔板疲劳应力

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钢桥面板疲劳病害模糊综合评定方法研究

工业建筑 2017年第5期47卷 47-51页

作者：傅中秋孙谷雨孙童徐捷河海大学土木与交通学院南京210098

针对我国钢箱梁疲劳损伤问题,展开评价方法的研究,将模糊综合评定法应用于钢箱梁疲劳病害的评定。在现有疲劳评价方法分析基础上,结合钢箱梁疲劳病害多因素影响特点,建立钢箱梁疲劳病害评定指标体系,包括疲劳裂纹长度、裂纹增长速率、... 详细信息

针对我国钢箱梁疲劳损伤问题,展开评价方法的研究,将模糊综合评定法应用于钢箱梁疲劳病害的评定。在现有疲劳评价方法分析基础上,结合钢箱梁疲劳病害多因素影响特点,建立钢箱梁疲劳病害评定指标体系,包括疲劳裂纹长度、裂纹增长速率、疲劳位置腐蚀程度、疲劳构造细节受力情况以及桥梁的在役时间。针对每个指标,通过工程实测数据及理论分析,划分5个等级并给出了相应分值。运用模糊数学理论和层次分析法,建立模糊综合评定模型,并通过实例评定,为钢桥面板疲劳病害的安全评估提供了计算步骤和过程。

关键词：钢箱梁疲劳病害评定指标模糊综合评定

钢桥面板顶板与竖向加劲肋连接角焊缝疲劳试验

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河海大学学报（自然科学版） 2014年第5期42卷 433-438页

作者：田圆吉伯海杨沐野傅中秋姜竹生河海大学土木与交通学院江苏南京210098 江苏省交通运输厅工程质量监督局江苏南京210004

为研究钢桥面板顶板与竖向加劲肋连接角焊缝的疲劳性能,采用机械型振动疲劳试验机对制作的9个试件进行等幅疲劳加载,并通过名义应力和热点应力2种方法对试件焊缝疲劳性能进行评价。试验结果表明:疲劳荷载作用下,试件疲劳裂纹开展路径均... 详细信息

为研究钢桥面板顶板与竖向加劲肋连接角焊缝的疲劳性能,采用机械型振动疲劳试验机对制作的9个试件进行等幅疲劳加载,并通过名义应力和热点应力2种方法对试件焊缝疲劳性能进行评价。试验结果表明:疲劳荷载作用下,试件疲劳裂纹开展路径均从焊趾处萌生、沿焊趾开展、最终垂直于焊趾沿板横向往两侧对称扩展。采用名义应力法时,试验结果均位于JSSC-G疲劳强度为50 MPa的S-N曲线上方;采用热点应力法时,试验结果均位于Eurocode 3规范疲劳强度为100 MPa的S-N曲线上方。建议本试验构件疲劳细节的角焊缝疲劳强度取名义应力50 MPa、热点应力100MPa。

关键词：钢桥面板竖向加劲肋角焊缝疲劳试验

钢管轻集料混凝土柱水平往复荷载下滞回性能试验

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2019年第2期35卷 202-210页

作者：傅中秋吴东阳吉伯海王占飞河海大学土木与交通学院江苏南京210098 沈阳建筑大学交通工程学院辽宁沈阳110168

目的研究钢管轻集料混凝土柱在水平往复荷载下的破坏形态和滞回性能.方法对8个钢管轻集料混凝土柱进行拟静力试验,研究轴向压力下,不同轴压比、不同外径的钢管轻集料混凝土柱在水平往复荷载下的破坏形态和受力性能,得到其滞回曲线、钢... 详细信息

目的研究钢管轻集料混凝土柱在水平往复荷载下的破坏形态和滞回性能.方法对8个钢管轻集料混凝土柱进行拟静力试验,研究轴向压力下,不同轴压比、不同外径的钢管轻集料混凝土柱在水平往复荷载下的破坏形态和受力性能,得到其滞回曲线、钢管应变曲线.根据试验结果对比分析钢管轻集料混凝土柱的骨架曲线、延性和受力过程中钢管对核心轻集料混凝土的紧箍力.结果钢管轻集料混凝土柱的破坏主要表现为钢管底部位置的鼓曲破坏;滞回曲线饱满,骨架曲线完整,延性系数均在4.0以上.结论钢管轻集料混凝土抗震性能较好;混凝土的承载力和延性的增大主要来自钢管的约束作用,钢管对轻集料混凝土的紧箍力随着水平位移的增加而增大,直至钢管鼓曲破坏不在提供紧箍力.

关键词：钢管轻集料混凝土水平往复荷载滞回性能紧箍力

钢板梁桥主梁腹板焊缝疲劳成因与构造优化分析

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2022年第11期41卷 81-88页

作者：姚悦吉伯海杨良泽傅中秋河海大学土木与交通学院江苏南京210098

针对钢板组合梁桥钢主梁腹板焊缝的疲劳开裂问题,建立四跨连续钢板组合梁桥全局模型与带小横梁的钢主梁节段模型。针对典型开裂部位腹板间隙,分析其面外变形特征,对比不同构造形式下腹板与竖向加劲肋焊缝的应力特征,明确疲劳开裂成因与... 详细信息

针对钢板组合梁桥钢主梁腹板焊缝的疲劳开裂问题,建立四跨连续钢板组合梁桥全局模型与带小横梁的钢主梁节段模型。针对典型开裂部位腹板间隙,分析其面外变形特征,对比不同构造形式下腹板与竖向加劲肋焊缝的应力特征,明确疲劳开裂成因与面外变形作用机理。基于上述成因分析,提出一种提升抗疲劳性能的构造优化方法。结果表明:横向加劲肋对主梁腹板产生向主梁内侧、竖直向下的“拉拽”作用,其为导致腹板间隙出现面外变形的直接原因;切削横向加劲肋底部的方法可将局部应力峰值下降80%以上,有效缓解应力集中,降低外荷载导致的疲劳损伤。

关键词：桥梁工程钢板梁桥腹板间隙疲劳面外变形构造优化

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钢箱梁疲劳裂纹钻孔止裂修复的影响因素

江苏大学学报（自然科学版） 2016年第1期37卷 97-102页

作者：吉伯海袁周致远刘天笳傅中秋河海大学土木与交通学院江苏南京210098

考虑了钢箱梁疲劳裂纹止裂孔的孔径、位置、角度等参数,建立了线弹性有限元实体模型,得到钢箱梁疲劳裂纹钻孔孔边及沿孔边厚度方向的应力变化,对比了不同参数下钻孔止裂的效果,给出了钻孔止裂修复的影响因素.依据不同打孔参数下孔边应... 详细信息

考虑了钢箱梁疲劳裂纹止裂孔的孔径、位置、角度等参数,建立了线弹性有限元实体模型,得到钢箱梁疲劳裂纹钻孔孔边及沿孔边厚度方向的应力变化,对比了不同参数下钻孔止裂的效果,给出了钻孔止裂修复的影响因素.依据不同打孔参数下孔边应力降低程度,建立了止裂孔参数影响因素的比重关系.研究结果表明:过于增大止裂孔的孔径对止裂效果的提高并不明显;孔边的表面应力比孔内的应力大25%左右,裂纹更容易在表面萌生.分析结果表明:止裂孔的打孔位置应在裂纹边缘中心,并且止裂孔存在偏心或一定角度时,能够改善孔边应力的分布,进一步降低孔边应力的集中,具有更好的止裂效果.

关键词：钢箱梁疲劳裂纹止裂孔影响因素比重

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钢桁梁桥横梁与弦杆节点疲劳易损性分析

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2023年第1期47卷 142-147页

作者：李传喜吉伯海姚悦傅中秋河海大学土木与交通学院南京210098

文中建立全桥及局部有限元模型,通过施加标准车辆荷载,计算并对比不同工况及不同位置的横梁与弦杆节点的应力,得到节点疲劳易损部位及荷载最不利加载位置,并进一步研究得到节点局部受力特征.结果表明:端横梁与弦杆节点易出现疲劳损伤,... 详细信息

文中建立全桥及局部有限元模型,通过施加标准车辆荷载,计算并对比不同工况及不同位置的横梁与弦杆节点的应力,得到节点疲劳易损部位及荷载最不利加载位置,并进一步研究得到节点局部受力特征.结果表明:端横梁与弦杆节点易出现疲劳损伤,且纵向活动支座处的节点最易出现疲劳损伤.横梁端部腹板上缘焊趾、连接角钢肢交线顶部易出现疲劳损伤.端横梁上翼缘与角钢之间的腹板间隙以面外变形为主,呈双向弯曲形态,腹板上缘焊趾主要受弯剪作用.

关键词：钢桁梁桥疲劳易损部位腹板间隙面外变形受力特征