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摘要
针对传统悬索桥钢桥面板疲劳寿命评估方法忽略了温度荷载影响的问题,提出考虑车辆和温度荷载耦合作用下悬索桥钢桥面板疲劳耐久性评估方法。以南溪长江大桥为工程背景,基于悬索桥主梁的车辆动态称重(WIM)、U肋细节应变、铺装层温度和环境温度监测数据,建立标准疲劳车辆模型、铺装层温度概率模型和主梁温差模型。在ANSYS有限元平台,采用瞬态分析计算车辆和铺装层温度荷载耦合作用对结构两类典型焊接细节的疲劳应力效应的影响,并统计结构温度梯度的疲劳应力谱。在此基础上,预测车-温度荷载耦合作用下南溪长江大桥两类典型细节的疲劳寿命。研究表明:在车载不变的情况下,沥青铺装层温度与等效应力幅呈现线性关系。温度对细节疲劳寿命的影响随着细节距铺装层距离的增大而衰减。温度梯度疲劳荷载谱的循环次数明显较车载小,在两者耦合作用中,车载对疲劳损伤的贡献值占据主要地位。对比考虑与不考虑车-温度荷载的耦合作用,南溪长江大桥梁服役100 a主梁细节1和细节2的疲劳损伤计算值分别相差5.06和1.50倍。
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单位湖南工业大学; 土木工程学院
