U肋加勁板焊接殘余應(yīng)力與受壓穩(wěn)定計算方法研究.pdf

1、剛度大、抗扭性能好的閉口U肋加勁板被廣泛應(yīng)用于大跨度鋼箱梁斜拉橋和懸索橋等.由于斜拉橋結(jié)構(gòu)體系的受力特點，主梁將承受較大的軸力和較小的彎矩作用，設(shè)計中必須考慮結(jié)構(gòu)體系和鋼箱梁U肋加勁板的穩(wěn)定問題。隨著斜拉橋跨徑不斷增大，主粱自重迅速增加，為了減小自重鋼箱梁用鋼必然向高強鋼材發(fā)展。U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力受幾何缺陷、殘余應(yīng)力、材料本構(gòu)關(guān)系等因素的影響，目前，關(guān)于這方面的研究還不夠完善，對U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力的設(shè)計計算方法研究不多。

2、r>　　 基于焊接溫度場和應(yīng)力場的數(shù)值模擬方法進行了U肋加勁板的焊接殘余應(yīng)力計算，對加勁板不同構(gòu)造尺寸、焊接熱輸入、鋼材強度(屈曲強度分別為345MPa、420MPa、485MPa和690MPa鋼材)等殘余應(yīng)力大小和分布的影響因素進行了分析，得到了U肋加勁板焊接殘余應(yīng)力分布及U肋板厚與焊接殘余拉應(yīng)力分布的關(guān)系，提出了U肋加勁板焊接殘余應(yīng)力分布的簡化近似公式。
　　 探討了U肋加勁板有限元計算模型對鋼箱梁抗壓承載力計算結(jié)果的影響

3、。研究了構(gòu)件整體幾何缺陷、板件局部幾何缺陷、焊接殘余應(yīng)力、材料本構(gòu)模型變化對U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力的影響。
　　 采用計入整體幾何缺陷和殘余應(yīng)力的桿系有限元模型，對四種強度鋼材(屈服強度為345MPa、420MPa、485MPa和690MPa)各120個不同構(gòu)造尺寸的U肋加勁板計算模型的受壓穩(wěn)定承載力進行分析，根據(jù)計算結(jié)果利用Perry公式擬合出U肋加勁板整體穩(wěn)定折減系數(shù)。采用計入局部幾何缺陷和殘余應(yīng)力的板殼有限元模型，對四種

4、強度鋼材各37個不同構(gòu)造成尺寸的四邊簡支板進行受壓穩(wěn)定承載力計算，分別利用Perry公式和三次多項式進行擬合，得到U肋加勁板母板和U肋腹板的板件局部穩(wěn)定折減系數(shù)。在此基礎(chǔ)上，提出了U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力的計算公式。最后，提據(jù)本文提出的計算方法得到的整體穩(wěn)定折減系數(shù)和局部穩(wěn)定折減系數(shù)與國外相關(guān)規(guī)范進行了比較。
　　 針對主跨分別為1088m、1400m兩種跨徑的鋼箱梁斜拉橋試設(shè)計方案，采用本文提出的受壓穩(wěn)定承載力公式計算穩(wěn)定對U