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板桁组合钢桁梁桥受力特性及整体节点细节构造分析

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板桁组合钢桁梁桥受力特性及整体节点细节构造分析

作者：侯海方兰州交通大学

学位级别：硕士

本文采用Midas Civil软件对双线铁路板桁组合钢桁梁桥建立了基于板梁混合单元的全桥空间有限元模型,研究分析了下承式简支钢桁梁桥在不同荷载工况下的受力特性。接着采用有限元软件Ansys Workbench从构造细节方面对整体节点的应力分布... 详细信息

本文采用Midas Civil软件对双线铁路板桁组合钢桁梁桥建立了基于板梁混合单元的全桥空间有限元模型,研究分析了下承式简支钢桁梁桥在不同荷载工况下的受力特性。接着采用有限元软件Ansys Workbench从构造细节方面对整体节点的应力分布、高强螺栓预紧力损失、接触应力进行了较深入的分析。本文主要研究工作和成果如下:1、采用SPB板梁混合单元法并考虑刚域效应对板桁组合钢桁梁桥建立了全桥有限元模型,针对桥梁在不同工况(恒载、最不利活载、主力以及主力和附加力组合作用)下的受力特性进行了分析。计算分析结果表明:该桥整体受力合理,强度和刚度都符合铁路桥梁规范设计要求。2、对主桁下弦杆节点进行了主力荷载作用下的局部分析。计算结果表明:考虑高强螺栓时节点板的应力集中点数值比不考虑螺栓时小,在节点板圆弧部位、节点板与底板连接部位、节点板与纵肋相交处应力集中程度较高,等效应力较大,但未超过材料的屈服强度。3、对内外侧节点板上的高强螺栓预紧力损失进行了分析,解释了螺栓施拧时为何提高预拉力的原因,同时为不同位置的螺栓施拧提供了参考。4、从摩擦应力、挤压应力、滑移距离、渗透距离四个方面对接触面间应力状态进行了研究,得出了摩擦应力与挤压应力的分布规律;根据滑移距离判断出板束间产生了“解扣滑移”现象,使得节点板内力发生了重分布。5、通过约束端支反力与各杆件内力验算后,可得出以下结论:考虑高强度螺栓的局部分析模型很好的模拟了整体节点板的真实受力状态,与整体模型分析结果基本吻合,且反映出整体模型所不具有的应力集中、高强螺栓应力传递等现象。

关键词：板桁组合结构整体节点局部应力分析预紧力损失接触应力

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钢桥整体节点疲劳性能试验与研究

钢桥整体节点疲劳性能试验与研究

作者：任伟平西南交通大学

学位级别：硕士

整体节点是近年来在大跨度钢桁桥中采用的一种新型结构型式。整体节点属于厚板焊接，不仅焊缝密集，而且焊缝类型多样。在车辆移动荷载作用下，这种复杂焊接结构的疲劳可靠性有待于进一步研究。本文结合重庆菜园坝公轨两用长江大桥轨道... 详细信息

整体节点是近年来在大跨度钢桁桥中采用的一种新型结构型式。整体节点属于厚板焊接，不仅焊缝密集，而且焊缝类型多样。在车辆移动荷载作用下，这种复杂焊接结构的疲劳可靠性有待于进一步研究。本文结合重庆菜园坝公轨两用长江大桥轨道横梁与整体节点连接可靠性疲劳试验，重点研究了疲劳试验荷载的取值，同时分析了该桥整体节点构造细节的疲劳性能。首先，本文介绍了钢桥疲劳的一些基本概念：分析了影响钢桥疲劳的主要因素;比较各种疲劳损伤累积理论计算方法的优缺点。其次，简要介绍了目前国内外对钢桥疲劳荷载谱的研究状况，分别讨论了公路和铁路钢桥疲劳荷载谱的制定方法，具体给出了英国、美国等国家桥梁设计规范中对钢桥疲劳荷载谱的两种计算方法，进一步对比分析这两个规范公路疲劳荷载谱计算方法的优缺点。最后，以重庆菜园坝长江大桥为背景，重点研究了公轨两用钢桁桥疲劳荷载谱的制定方法，提出了重庆跨座式轨道交通荷载作用下的桥梁荷载谱。在此基础上，给出该桥轨道横梁与整体节点连接可靠性疲劳试验的试验荷载，设计了本次疲劳试验的试验模型。通过对疲劳试验模型的有限元分析，计算出试验模型的应力分布，并制定出疲劳试验方案。

关键词：钢桥疲劳整体节点疲劳试验荷载谱疲劳损伤累积理论

整体节点钢桁梁桥设计、制作细节问题及有关标准的探讨

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钢结构 2013年第3期28卷 57-62页

作者：吕建锋中铁宝桥集团有限公司陕西宝鸡721006

针对近几年来钢桁梁桥的设计特点,介绍普遍采用的整体节点钢桁梁桥杆件的制作工艺,对国内具有代表性的几座大型钢桁梁桥整体节点杆件的结构设计细节进行对比分析,结合制作标准,对杆件长度偏差与两端孔群孔距偏差标准出现的矛盾、插入式... 详细信息

针对近几年来钢桁梁桥的设计特点,介绍普遍采用的整体节点钢桁梁桥杆件的制作工艺,对国内具有代表性的几座大型钢桁梁桥整体节点杆件的结构设计细节进行对比分析,结合制作标准,对杆件长度偏差与两端孔群孔距偏差标准出现的矛盾、插入式杆件由于精度要求极高而难以控制的问题、整体节点构件与桥支座公差难以配合等普遍出现的问题进行有效的分析,对设计与工厂制作如何紧密衔接的问题提出了建议。

关键词：钢桁梁桥整体节点制作工艺标准细节

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沪通长江大桥跨南岸大堤112m简支钢桁梁主桁整体节点焊接施工技术

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世界桥梁 2018年第1期46卷 32-36页

作者：毛孝发向俊骆强刘凯武桥重工集团股份有限公司湖北武汉430056

沪通长江大桥跨南岸大堤上部结构为3孔112m简支钢桁梁。主桁上、下弦为焊接整体节点箱形杆件。箱形杆件顶板与节点板的棱角焊缝在横梁接头板对应范围内要求全熔透焊接,由于顶板最后封盖,受箱体空间限制,无法清根,为此该处焊缝采用单面... 详细信息

沪通长江大桥跨南岸大堤上部结构为3孔112m简支钢桁梁。主桁上、下弦为焊接整体节点箱形杆件。箱形杆件顶板与节点板的棱角焊缝在横梁接头板对应范围内要求全熔透焊接,由于顶板最后封盖,受箱体空间限制,无法清根,为此该处焊缝采用单面焊双面成型的焊接工艺。焊接前使用砂轮机打磨、清理坡口及待焊区域,对厚板进行焊前的预热。在坡口根部预留间隙,采用焊条电弧焊打底,后续焊接采用性能稳定的药芯焊丝进行多层多道焊。采用反变形法、预留收缩余量法、焊接工艺措施保证法等方法,严格控制了焊缝质量和变形控制,满足规范和设计要求。

关键词：公路铁路两用桥钢桁梁整体节点棱角焊缝全熔透焊接反变形法预留收缩余量法焊接工艺措施保证法

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铁路钢梁整体节点的焊接技术

焊接技术 1997年第1期26卷 18-21页

作者：孟培元孙昌茂陶祖记铁道部宝鸡桥梁工厂

京九黄河特大桥采用了整体节点新技术，该节点焊缝密集，其中不等厚板对接焊缝、棱角焊缝为我国桥梁首次采用，由于焊缝要求高，加大了焊接难度。本文通过选择合理的焊接工艺，确保了焊接接头的力学性能，消除了高温裂纹、咬肉及成形不... 详细信息

京九黄河特大桥采用了整体节点新技术，该节点焊缝密集，其中不等厚板对接焊缝、棱角焊缝为我国桥梁首次采用，由于焊缝要求高，加大了焊接难度。本文通过选择合理的焊接工艺，确保了焊接接头的力学性能，消除了高温裂纹、咬肉及成形不良等缺陷，解决了长焊缝熔深不足和烧穿同时产生的难题，较好地控制了焊接变形。

关键词：焊接整体节点铁路桥钢梁

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钢桥整体节点疲劳性能研究

钢桥整体节点疲劳性能研究

作者：罗晋明西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,整体节点在大跨度钢桁梁桥中逐渐被采用。整体节点焊缝密集,焊缝类型多样,其疲劳强度对整个钢桥的安全至关重要。目前,对于整体节点疲劳强度的研究还很少。本文采用理论与试验相结合的研究方法,以正在兴建的重庆菜园坝长江大桥... 详细信息

近年来,整体节点在大跨度钢桁梁桥中逐渐被采用。整体节点焊缝密集,焊缝类型多样,其疲劳强度对整个钢桥的安全至关重要。目前,对于整体节点疲劳强度的研究还很少。本文采用理论与试验相结合的研究方法,以正在兴建的重庆菜园坝长江大桥为背景,重点研究了各种构造细节对钢桥整体节点疲劳强度的影响。本文首先简要介绍了钢桥疲劳的基本概念,阐述了疲劳强度基本理论,分析了影响焊接钢结构疲劳强度的主要因素,比较了各种构造细节的疲劳强度。然后分析了钢桥整体节点所包含的构造细节,介绍了国内外对这些构造细节的研究成果,评价了钢桥整体节点的疲劳性能。在本文的最后,利用有关知识和以往的研究成果,分析了重庆菜园坝长江大桥整体节点与轨道横梁连接处所包含构造细节的疲劳强度。在此基础上,通过整体模型疲劳试验和有限元分析,比较了试验结果和理论计算结果。对试验结果和理论分析结果进行分析评价后,验证了重庆菜园坝长江大桥整体节点与轨道横梁连接的可靠性。

关键词：整体节点焊接钢结构构造细节疲劳强度

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双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究

双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究

作者：张凡中南大学

学位级别：硕士

摘要：双层钢桁梁桥的节点联结杆件多,构造及受力状态复杂,全焊接式的整体节点是其主要连接方式。本文应用通用有限元软件对某城市双层景观钢桁梁的全焊整体节点进行了精细化的内力分析,对其焊接过程进行数值模拟,分析其焊接温度场和残... 详细信息

摘要：双层钢桁梁桥的节点联结杆件多,构造及受力状态复杂,全焊接式的整体节点是其主要连接方式。本文应用通用有限元软件对某城市双层景观钢桁梁的全焊整体节点进行了精细化的内力分析,对其焊接过程进行数值模拟,分析其焊接温度场和残余应力的分布规律,主要工作包括：(1)建立全桥空间有限元模型,计算全桥结构的受力状态;建立整体节点的局部有限元模型,精细还原节点的受力体系,保证整体节点的受力状态与全桥结构相一致;整体节点和相邻杆件分别采用全焊和螺栓联结两种连接形式,建立有限元模型,分析研究其对节点受力性能的影响。(2)通过分析节点的三维有限元模型,对不同工况下节点重点部位的应力分布规律进行比较;研究节点面板、螺栓拼接板等位置的应力分布规律;针对节点的部分构造细节进行优化设计。(3)结合ANSYS软件进行节点焊接的残余应力分析,采用数值模拟技术对钢桁梁中弦节点1/4结构的焊接过程做了模拟分析。采用内部生热的点热源加载方式模拟焊接热源的移动,并利用间接耦合的方法和生死单元技术计算温度场,模拟焊接过程的应力场变化。最后分析和总结了该节点的焊接热应力和焊接残余应力的规律,并希望能为以后同类的节点设计提供部分参考。

关键词：整体节点有限元焊接残余应力钢桁梁

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下承式钢桁梁桥整体节点的疲劳性能研究

下承式钢桁梁桥整体节点的疲劳性能研究

作者：姜丽梅大连交通大学

学位级别：硕士

随着铁路钢桥跨度的增大及焊接技术的成熟,整体节点技术在铁路钢桥中得到了广泛的应用,但随之出现的疲劳问题也日益凸显。由于列车提速对桥梁疲劳承载力有较大的影响。因此,掌握桥梁在疲劳荷载作用下的响应状况及危险构件的疲劳性能,对... 详细信息

随着铁路钢桥跨度的增大及焊接技术的成熟,整体节点技术在铁路钢桥中得到了广泛的应用,但随之出现的疲劳问题也日益凸显。由于列车提速对桥梁疲劳承载力有较大的影响。因此,掌握桥梁在疲劳荷载作用下的响应状况及危险构件的疲劳性能,对于桥梁的安全使用具有重要意义。本文以某下承式钢桁梁桥为工程背景,结合国内外先进的理论和方法,主要从桥梁在疲劳荷载下的动力响应,整体节点的疲劳性能两个方面进行了相关的研究。首先,对疲劳发生的特点及过程,常用的S-N曲线,荷载谱,应力谱,内力历程,线性Miner损伤累积理论等概念及理论进行了介绍,并综述了常用疲劳寿命分析方法的优缺点。其次,对钢桥整体节点所含有的构造细节,影响整体节点疲劳强度的因素,提高焊接钢结构的方法及整体节点的疲劳性能进行了详细阐述,总结出了设计与制造过程中应注意的问题。再次,结合某下承式钢桁梁桥的具体设计,建立了该桥的详细有限元模型。通过对比模拟结果与其他研究结果,验证了本模型的可靠性,基本可以反映出实际桥梁的状态,能够作为基准有限元模型。在此基础上,对桥梁施加了疲劳荷载,分别揭示了桥梁在单线,双线,四线加载情况下的内力特性,并依此选取了疲劳危险点。最后,给出了疲劳分析流程及雨流分析流程。对整体节点进行了静力分析和疲劳分析,并根据名义应力法评估了整体节点的疲劳寿命。研究表明,该桥在正常使用年限内处于安全状态,不会发生疲劳破坏。

关键词：整体节点疲劳钢桁梁桥有限元

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整体节点焊接实施质量控制

门窗 2014年第1期 364-364页

作者：向彪武桥重工集团股份有限公司

文章简要阐述了上海金山黄浦江特大桥整体节点的制造难点,并对影响焊接实施质量的因素进行了分析,并提出了相应的解决措施,很好的满足了焊接要求,提高了经济效益。

关键词：整体节点钢桁梁焊接变形