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红岛航道桥钢箱梁疲劳寿命分析及腐蚀影响

腐蚀与防护 2014年第3期35卷 292-293,296页

作者：董彩常陈跃良丁继峰周晓光宋伟伟钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所青岛266071 海军航空工程学院青岛分院青岛266041

采用实测数据对红岛航道桥的钢箱梁疲劳寿命进行了分析,并研究了材料腐蚀对钢箱梁抗疲劳性能的影响。结果表明,红岛航道桥钢箱梁具有良好的抗疲劳寿命,大于青岛海湾大桥的设计寿命值;在海洋腐蚀环境中,红岛航道桥钢箱梁仍具有良好的抗... 详细信息

采用实测数据对红岛航道桥的钢箱梁疲劳寿命进行了分析,并研究了材料腐蚀对钢箱梁抗疲劳性能的影响。结果表明,红岛航道桥钢箱梁具有良好的抗疲劳寿命,大于青岛海湾大桥的设计寿命值;在海洋腐蚀环境中,红岛航道桥钢箱梁仍具有良好的抗疲劳性能,不会因腐蚀而产生疲劳破坏。

关键词：钢箱梁疲劳应力腐蚀寿命分析

基于热点S-N曲线的Q235B焊接接头疲劳评定的数值模拟

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焊接技术 2013年第9期42卷 24-28,4页

作者：范文学陈芙蓉内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学矿业学院内蒙古呼和浩特010051

在有限元技术的支撑下,通过热点应力法和回归计算获取焊接接头热点S-N曲线相关参数,在有限元疲劳软件MSC.FATIGUE中实现中值热点S-N曲线的生成和修正,并比较试验疲劳寿命和模拟疲劳寿命。模拟结果表明:通过热点应力法得到的不同热点S-N... 详细信息

在有限元技术的支撑下,通过热点应力法和回归计算获取焊接接头热点S-N曲线相关参数,在有限元疲劳软件MSC.FATIGUE中实现中值热点S-N曲线的生成和修正,并比较试验疲劳寿命和模拟疲劳寿命。模拟结果表明:通过热点应力法得到的不同热点S-N曲线经过修正后,获取的Q235B钢焊接接头的疲劳强度与国际焊接学会推荐值基本符合,采用IIW推荐的一条热点S-N曲线可以实现Q235B钢对接接头和非承载十字接头的寿命估测,且结果与试验符合较好,与理论一致。

关键词：焊接接头疲劳应力有限元分析

缸盖材料P-S-N曲线测试及疲劳模型选用方法

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车用发动机 2019年第6期 33-37页

作者：程祥军黄国龙魏涛孟凡栋赵立普内燃机可靠性国家重点试验室山东潍坊261061 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061

从缸盖本体取样测试了其材料疲劳性能,提出了一种新的疲劳寿命分布模型选用方法,高应力低寿命区选用对数正态分布模型,低应力长寿命区选用三参数威布尔分布模型。给出了用Matlab计算三参数幂函数S-N模型参数的方法,并分析了不同S-N疲劳... 详细信息

从缸盖本体取样测试了其材料疲劳性能,提出了一种新的疲劳寿命分布模型选用方法,高应力低寿命区选用对数正态分布模型,低应力长寿命区选用三参数威布尔分布模型。给出了用Matlab计算三参数幂函数S-N模型参数的方法,并分析了不同S-N疲劳应力寿命模型拟合偏差,结果表明,三参数幂函数模型精度明显优于另外两种。最后根据计算结果拟合预测了疲劳强度,混合分布预测结果与升降法测试结果的偏差最小,为6 MPa。

关键词：疲劳寿命疲劳应力寿命模型气缸盖

电动车弹簧-液压式阻尼器的疲劳破坏期望值估计

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液压与气动 2011年第1期35卷 84-86页

作者：樊登焕杨小华丽水职业技术学院浙江丽水323000 浙江绿源电动车技术部浙江金华321016

介绍了电动车弹簧-液压式阻尼器的结构与工作原理,并同时对其疲劳应力进行了分析。通过研究随机响应信号峰值分布的规律,结合阻尼器上各点处的功率谱密度与S-N疲劳强度曲线,根据Palmgren-M iner线性累积疲劳损伤理论,推导出弹簧-液压式... 详细信息

介绍了电动车弹簧-液压式阻尼器的结构与工作原理,并同时对其疲劳应力进行了分析。通过研究随机响应信号峰值分布的规律,结合阻尼器上各点处的功率谱密度与S-N疲劳强度曲线,根据Palmgren-M iner线性累积疲劳损伤理论,推导出弹簧-液压式阻尼器达到疲劳破坏时的数学期望。通过对比发现,该值与阻尼器的实际设计期望值相符,从而验证了该方法的可行性与有效性。

关键词：电动车阻尼器疲劳应力数学期望

港口公路桥梁正交异性钢桥面板疲劳荷载研究与疲劳寿命评估

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港口公路桥梁正交异性钢桥面板疲劳荷载研究与疲劳寿命评估

作者：王杰重庆大学

学位级别：硕士

近年来,随着多轴重载车辆的不断增加,港口公路桥梁正交异性钢桥面板的疲劳问题日益显著。本文受国家重点研发计划项目(2016YFC0701202)、交通运输部建设科技项目(2015 318 J41 270)和中央高校基本科研项目(106112015CDJZR155508)的资助... 详细信息

近年来,随着多轴重载车辆的不断增加,港口公路桥梁正交异性钢桥面板的疲劳问题日益显著。本文受国家重点研发计划项目(2016YFC0701202)、交通运输部建设科技项目(2015 318 J41 270)和中央高校基本科研项目(106112015CDJZR155508)的资助,以我国某港口公路桥梁为例,对正交异性钢桥面板进行疲劳荷载研究,并在此基础上进行疲劳寿命评估。主要研究内容及结论如下:(1)以该港口公路桥梁连续1年的车辆荷载数据为基础,首先将通行车辆按照轴数和轴距相对关系划分为7种车型,然后统计分析该桥的车流量和车重分布情况,并确定将车道4作为疲劳荷载研究和疲劳寿命评估的主要对象,再采用最小二乘法对各车型的轴载质量和轴距分布进行拟合分析,最后计算得到疲劳荷载谱。由疲劳荷载谱可知,港口公路桥梁的各车型等效疲劳车车重均大于10t,并且四轴以上货车占比高达85.9%。(2)选取该桥钢桥面板结构的横隔板截面的顶板与U肋焊缝(P1)、横隔板与U肋焊缝(P2)、横隔板开孔边缘(P3)、U肋对接焊缝截面的顶板与U肋焊缝(P4)和U肋对接焊缝(P5)5个构造细节作为研究对象,建立正交异性钢桥面板的有限元模型,并在14m×1.8m(纵桥向×横桥向)范围内施加移动轮载,采用热点应力法计算各构造细节的应力影响面,对正交异性钢桥面板进行应力分析。由应力影响面可知,各构造细节应力在横桥向的有效影响范围小于1.2m,表明横桥向相邻两轮载效应间的叠加作用不明显,在进行应力计算时横桥向可只考虑一组车轮加载;确定了各构造细节的轮载最不利加载位置。(3)在疲劳荷载谱和应力影响面基础上,通过编程模拟车辆在钢桥面板上的行驶过程,得到各构造细节的疲劳应力历程,然后采用简化雨流计数法统计应力循环,得到疲劳应力谱,最后进行疲劳寿命评估。由评估结果可知,四轴以上货车对各构造细节的疲劳损伤贡献率占比超过90%,其中五轴车和六轴2类车的疲劳损伤贡献率最高,二者占比均为35%左右,三轴2类车疲劳损伤贡献率最低,不到1%;各构造细节的疲劳寿命均小于该桥100年的设计使用寿命,并且P2、P3和P4的疲劳寿命较短,分别为4.3年、6.1年和5.5年。

关键词：港口公路桥梁正交异性钢桥面板疲劳荷载疲劳应力疲劳寿命

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铁路斜拉索疲劳强度设计值研究

铁道标准设计 2020年第S1期64卷 23-26页

作者：赵会东陈良江周友权中国国家铁路集团有限公司工程设计鉴定中心北京100844 中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

我国现行规范中一直缺少斜拉索疲劳强度设计值的相关规定,设计中一般以拉索的疲劳试验应力幅为基准并留取一定的富余量作为拉索疲劳强度设计值。为了给斜拉索疲劳强度的设计提供指导,在调研国内外相关文献的基础上,研究和分析了欧洲、... 详细信息

我国现行规范中一直缺少斜拉索疲劳强度设计值的相关规定,设计中一般以拉索的疲劳试验应力幅为基准并留取一定的富余量作为拉索疲劳强度设计值。为了给斜拉索疲劳强度的设计提供指导,在调研国内外相关文献的基础上,研究和分析了欧洲、日本等国设计规范的斜拉索疲劳设计强度取值方法,并结合我国斜拉桥拉索疲劳应力的实际取值,给出了铁路斜拉索疲劳强度设计值的建议,可指导铁路斜拉桥斜拉索的疲劳设计。

关键词：斜拉桥斜拉索疲劳强度疲劳应力设计规范调研

石济客运专线济南黄河桥正交异性钢桥面板设计研究

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铁道标准设计 2014年第5期58卷 55-59页

作者：张上李凤芹铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁处天津300142

石济客运专线济南黄河桥主桥为公铁两用桥,上层的公路桥面及下层的铁路桥面均为正交异性钢桥面板,其除承受桥面局部荷载外,还参与体系受力。对于此类结构,我国规范没有明确规定,本文意对其关键构造进行研究,确保结构受力安全可靠。其公... 详细信息

石济客运专线济南黄河桥主桥为公铁两用桥,上层的公路桥面及下层的铁路桥面均为正交异性钢桥面板,其除承受桥面局部荷载外,还参与体系受力。对于此类结构,我国规范没有明确规定,本文意对其关键构造进行研究,确保结构受力安全可靠。其公路及铁路桥面板设计符合欧洲规范(BS EN 1993-2:2006)、日本规范及铁路钢桥规范要求,采用的各细部构造抗疲劳性能好,同时,通过数值分析验证了设计的可靠性。此设计符合技术先进、安全可靠、经济合理等设计原则,其构造形式及分析方法可供类似结构借鉴。

关键词：石济客运专线正交异性桥面板 U形肋横梁焊缝疲劳应力

考虑混凝土层开裂的正交异性钢—混组合桥面板疲劳性能研究

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考虑混凝土层开裂的正交异性钢—混组合桥面板疲劳性能研究

作者：吴传杰西南交通大学

学位级别：硕士

正交异性钢-混组合桥面板通过在正交异性钢桥面上铺设钢筋混凝土结构层,使用栓钉剪力键将二者连接起来形成组合桥面板。正交异性钢-混组合桥面板较普通正交异性钢桥面具有更好的抗疲劳性能及抗弯扭性能,有效地解决了正交异性钢桥面铺装... 详细信息

正交异性钢-混组合桥面板通过在正交异性钢桥面上铺设钢筋混凝土结构层,使用栓钉剪力键将二者连接起来形成组合桥面板。正交异性钢-混组合桥面板较普通正交异性钢桥面具有更好的抗疲劳性能及抗弯扭性能,有效地解决了正交异性钢桥面铺装层容易损坏及结构抗疲劳性能较差的难题。车轮荷载作用下,组合桥面混凝土层开裂现象不可避免,混凝土层开裂会影响组合桥面结构力学行为及抗疲劳性能。本文通过混凝土层开裂后的单U肋正交异性钢-混组合桥面板弯曲静力试验及多U肋钢纤维砼-钢正交异性组合桥面板足尺模型疲劳试验,结合组合桥面有限元模型计算,研究了混凝土层开裂后组合桥面结构弯曲变形、局部变形及钢结构疲劳性能。本文主要工作如下:（1）针对混凝土层开裂造成正交异性钢-混组合桥面结构弯曲变形增大问题,通过混凝土横向开裂的单U肋正交异性钢-混组合桥面试验,运用有限元建立组合桥面模型,对比了混凝土层开裂前后组合桥面弯曲变形的变化情况,结果表明:结构弯曲变形随横向裂缝长度、深度增大而增大,结构弯曲变形增幅最大值为19.7%;相较于裂缝长度,结构弯曲变形受裂缝深度变化影响更显著。（2）为探究混凝土层开裂对包含多个U肋的正交异性钢-混组合桥面结构局部变形的影响,采用钢纤维砼-钢正交异性组合桥面足尺模型疲劳试验结合有限元计算的方式,研究了骑U肋加载方式下混凝土层开裂后的组合桥面变形行为,确定了结构变形为弯扭组合作用下的局部变形。计算了混凝土横向、纵向开裂对结构局部变形的影响,结果表明:组合桥面局部变形随横向、纵向裂缝尺寸增大而增大,局部变形增幅最大值为16.2%;尺寸相同情况下,混凝土层纵向开裂引起结构局部变形增长幅度更大。（3）针对混凝土层开裂引起正交异性钢-混组合桥面钢构造疲劳易损细节疲劳应力幅增大问题,使用有限元法计算了钢结构疲劳细节应力幅分布情况,对比足尺模型疲劳试验结果确定了有限元法计算结果的准确性。基于组合桥面有限元模型,进行了混凝土层不同程度横向、纵向开裂的组合桥面关键钢构造疲劳细节应力幅研究,研究结果表明:钢构造疲劳细节应力幅整体随裂缝尺寸增长而增大,其中纵肋-横隔板疲劳细节应力幅增幅最大值为29.8%;受混凝土层开裂影响最显著的疲劳细节为纵肋-横隔板疲劳细节。本文研究了混凝土层开裂对正交异性钢-混组合桥面结构局部变形及关键钢构造疲劳细节主拉应力幅的影响,为控制组合桥面混凝土层开裂提供基本方向,具有工程实际意义及工程经济价值。

关键词：正交异性钢-混组合桥面板混凝土层开裂局部变形疲劳细节疲劳应力

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钢桥腹板间隙的面外变形疲劳行为数值分析

钢桥腹板间隙的面外变形疲劳行为数值分析

作者：成锋长安大学

学位级别：硕士

如何确保钢桥的疲劳使用安全一直是桥梁工程界关注的重要研究课题。早期建造的钢桥,由于当时焊接施工水平不高,设计者对疲劳的认识和考虑亦不充分,导致钢桥疲劳开裂问题十分严重。美国里海大学的最新研究结果表明钢桥中的疲劳裂纹90%为... 详细信息

如何确保钢桥的疲劳使用安全一直是桥梁工程界关注的重要研究课题。早期建造的钢桥,由于当时焊接施工水平不高,设计者对疲劳的认识和考虑亦不充分,导致钢桥疲劳开裂问题十分严重。美国里海大学的最新研究结果表明钢桥中的疲劳裂纹90%为面外变形疲劳裂纹,而面外变形疲劳中有很大一部分是由于腹板间隙面外变形而造成的疲劳开裂。本文参考国内外钢桥腹板间隙面外变形疲劳的文献,利用有限元数值分析方法,针对直桥、弯桥和斜桥三种典型桥梁分别分析了结构中腹板间隙面外变形疲劳的受力行为,并对各个桥型的关键影响因素进行了参数分析,从而确定控制腹板间隙面外变形疲劳的主要结构参数,同时探究了钢桥腹板间隙面外变形的维修策略。本文的主要研究工作如下：1.总结了国内外有关钢桥腹板间隙面外变形疲劳问题及其维修策略的研究成果和研究方法。2.针对几种典型桥梁分别建立了三维有限元数值分析模型对钢桥腹板间隙面外变形疲劳进行分析,探讨不同桥型下钢桥腹板间隙面外变形疲劳行为的差异性。3.根据几种典型桥梁下产生不同的面外变形应力,分别进行了参数分析,研究间隙大小、腹板厚度、横撑刚度、横撑类型、桥梁跨径、弯桥的曲率半径以及斜桥的斜交角等关键结构参数,对腹板间隙面外变形应力值的影响,从而确定控制腹板间隙面外变形疲劳的主要结构参数。4.结合钢桥面外变形疲劳行为的有限元分析以及参数分析结果,研究了钢桥腹板间隙面外变形疲劳问题的维修加固方法,对进一步的维修加固提出了建议。

关键词：钢桥腹板间隙面外变形疲劳应力维修策略