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文檔簡介

1、會計學1第一頁,共36頁。2第1頁/共35頁第二頁,共36頁。3縫的焊趾和焊根處的局部缺口應力狀態(焊接接頭的幾何形狀和焊接缺陷引起的應力集中等);裂紋(li wn)擴展過程,它取決于裂紋(li wn)的應力強度因子。絕大多數焊接接頭的疲勞裂紋(li wn)產生在焊趾處,其疲勞壽命主要由裂紋(li wn)擴展速率決定,由斷裂力學,顯然接頭的最大缺口應力和應力強度因子決定其疲勞強度。第2頁/共35頁第三頁,共36頁。4以忽略。因此在進行鋼橋焊接結構的疲勞設計時,只需考慮活荷載和沖擊作用所產生的應力范圍。第3頁/共35頁第四頁,共36頁。5第4頁/共35頁第五頁,共36頁。6向全焊發展);n結構構

2、造細節和制造工藝變得更復雜(焊接整體節點);n結構承受的交變荷載增大(汽車(qch)軸重的加大、超載等);n結構設計安全系數由于計算變得更精確而降低(大型通用有限元分析軟件、專業通用計算軟件等,如ANSYS、MAC等)第5頁/共35頁第六頁,共36頁。7應力集中會明顯影響其疲勞壽命,因此可能會導致大型復雜焊接鋼橋結構構件疲勞和斷裂的概率增加。第6頁/共35頁第七頁,共36頁。8角;沖孔或鉆孔;剪開邊或鋸開邊;高接觸壓力下的表面;張緊索的根部(n b)。除上述細節設計的情況外,疲勞裂紋也可能由冶煉、制造和施工等其它原因引起:如材料不連續(如空洞、夾渣)或焊接缺陷;由機械損傷而形成的刻痕或擦痕;腐

3、蝕處。第7頁/共35頁第八頁,共36頁。9第8頁/共35頁第九頁,共36頁。10第9頁/共35頁第十頁,共36頁。11類不明確,且直接承受動力荷載的新型連接部位(bwi),其疲勞性能就需要研究,以保證結構安全。例如斜拉橋索梁錨固區、正交異性鋼橋面板 、鋼桁橋中橫梁與弦桿的連接 、管結構焊接節點以及拱橋短吊桿連接等等。第10頁/共35頁第十一頁,共36頁。12(xioyng)。因此,索梁錨固區域的板件及板件間連接焊縫的疲勞性能使用現有規范通常難以進行評定,是目前焊接鋼橋疲勞研究的難點和重點之一。從國內外來看,許多大跨度鋼斜拉橋修建時都對該錨固區域的疲勞性能進行了研究或疲勞試驗。主跨890m的日本

4、多多羅大橋在設計中除了對索梁錨固區進行理論分析之外,還進行了1:1的模型試驗,為設計、制造和后期維護提供了諸多第11頁/共35頁第十二頁,共36頁。13第12頁/共35頁第十三頁,共36頁。14第13頁/共35頁第十四頁,共36頁。15第14頁/共35頁第十五頁,共36頁。16縱肋腹板與蓋板連接角焊縫。此外,德國、日本、美國、荷蘭、法國等也都發現了鋼橋面板疲勞開裂事例。鋼橋面板在我國使用的時間雖然不長,但是已經在某個橋中發現了鋼橋面板疲勞開裂的事例。正交異性鋼橋面板疲勞問題比較突出,主要有以下幾個方面:鋼橋面板直接承受車輛輪荷載的反復作用;各部位應力影響線長度(chngd)較短,一輛車經過可能

5、會產生多個應力循第15頁/共35頁第十六頁,共36頁。17方面需要注意:縱肋與蓋板的焊接(焊接方式、縱肋腹板的加工方式等)縱肋與橫梁的連接(該部位應力狀況復雜,尤其是橫梁腹板,本身處于二向應力狀態,孔和焊縫端部又產生應力集中,還要受到縱肋撓曲變形引起的面外彎曲應力等);縱肋現場拼接(特別是全焊連接的疲勞性能取決于焊接技術、焊接質量以及焊接順序等)橫梁腹板與蓋板的焊接等。第16頁/共35頁第十七頁,共36頁。18第17頁/共35頁第十八頁,共36頁。19第18頁/共35頁第十九頁,共36頁。20第19頁/共35頁第二十頁,共36頁。21影響。一般情況下,次應力和變位引起的循環應力的影響在節點處最

6、為常見。主梁腹板上常有的小間隙或者有大于預期的約束時,間隙區域就會產生循環應力的幾何放大作用,從而導致開裂。此類開裂在鋼桁梁橋中橫梁與弦桿腹板的連接處、鋼板梁橋的的橫梁與主梁腹板的連接處、系桿拱橋的橫梁腹板、格子梁橋的橫梁和縱向主梁腹板連接處等。第20頁/共35頁第二十一頁,共36頁。22接或焊接,由于受載方式及面外變形等因素使該處的疲勞性能一直備受關注,并且眾多疲勞開裂的實例也給予了證明。早期美國多座以鉚接連接的橋梁在該處出現疲勞開裂,近期我國一座大型鋼橋中在該處也出現了普遍性的疲勞裂紋。目前,我國鋼梁正在以栓接為主向以焊接為主發展的重要技術過渡時期,特別是近幾年來,為了減輕結構自重,簡便現

7、場拼裝作業、縮短工期,充分利第21頁/共35頁第二十二頁,共36頁。23第22頁/共35頁第二十三頁,共36頁。24第23頁/共35頁第二十四頁,共36頁。25第24頁/共35頁第二十五頁,共36頁。26遠遠大于主管的徑向剛度,支主管的相貫線成為整個結構的薄弱環節。該處不僅會出現很高的應力集中,而且又存在有焊接缺陷和焊接殘余拉應力,多種不利因素相疊加使管節點對交第25頁/共35頁第二十六頁,共36頁。27近些年來,我國在海洋平臺中對空管空管連接接頭進行了大量有效的試驗研究,這些對橋梁管結構的設計都有極大的參考價值。但由于國內橋梁設計規范對管結構的疲勞驗算尚無規定,因此對管節點疲勞問題應該引起橋

8、梁設計者的注意。目前西南交通大學對多種橋梁管結構的焊接細節進行了研究。第26頁/共35頁第二十七頁,共36頁。28較長吊桿大,因此要承擔更大的活載及制動力;同時由于在溫度、制動力等水平荷載作用下,發生反復地順橋向水平位移,上下兩個錨點偏離(pinl)鉛垂線,形成很大的折角,錨點附近索段反復彎曲,容易發生疲勞破壞。此外,錨頭附近吊桿護套損壞、鋼絲銹蝕等不利因素也必須予以考慮。第27頁/共35頁第二十八頁,共36頁。29能產生不利影響。第28頁/共35頁第二十九頁,共36頁。30較差的構造細節提出(t ch)了很好的改進方法,對有效防止鋼橋構件的疲勞破壞受到了很好的效果。對焊接鋼橋而言,良好的構造

9、細節和有效的焊接后處理措施將提高接頭疲勞壽命,是抵抗結構疲勞破壞重要手段。設計中一般應遵循以下原則:第29頁/共35頁第三十頁,共36頁。31用角焊縫。承受反復應力的焊縫宜采用連續焊縫。n盡可能不采用偏心連接,避免不必要的附加應力;n使焊縫(焊趾、焊根和焊縫端部)位于(wiy)低應力區,使缺口效應盡量分散。第30頁/共35頁第三十一頁,共36頁。32n(guzo)盡量避免連接件間的縫隙存在,消除易于造成水、污集中的死角,以避免腐蝕和應力腐蝕。n拉應力是應力腐蝕發生的主要條件之一,控制和降低重要構造(guzo)細節的拉應力是防止疲勞破壞的最有效措施。第31頁/共35頁第三十二頁,共36頁。33國

10、鋼橋的設計和制造水平也具有非常重要的意義。但是,與目前國際的研究(ynji)水平相比,我國在鋼橋疲勞方面的研究(ynji)還比較滯后,特別是相應設計規范在這方面的研究(ynji)還亟待進一步完善。分析現狀,我國鋼橋疲勞研究(ynji)中還存在如下一些問題:第32頁/共35頁第三十三頁,共36頁。34強度評定;n對大型復雜焊接(hnji)結構的新型構造細節,應進行系統深入的試驗研究,以便為后續類似設計提供科學指導。第33頁/共35頁第三十四頁,共36頁。謝 謝!第34頁/共35頁第三十五頁,共36頁。NoImage內容(nirng)總結會計學。如目前東部沿海發達(fd)地區和西部欠發達(fd)地區同等級公路的車流量最大有10倍之

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