收稿日期:2022-05-06作者简介:李兴坤(1985—)男,高级工程师,硕士。某栓焊钢桁梁牛腿分析李兴坤1,邢建鑫2,蔺鹏臻3(1.天佑京铁轨道技术有限公司;2.北京铁路局北京西工务段,北京100000;3.兰州交通大学,甘肃兰州730070)摘要:我国现役的大多数老龄钢桥的许多部位都出现了缺陷,文章以某栓焊钢桁梁为例,对容易出现裂纹的牛腿,首先用CivilMidas建立桁架模型加载进行内力和位移计算,并用ANSYS建立局部实体模型,进行局部应力分析,分析了该部位的应力状况,以期为旧钢桥的维护工作提供借鉴。关键词:钢桁梁;载荷;裂纹中图分类号:U448.21+1文献标识码:A文章编号:1007—6921(2023)02—0103—031桥梁概况某栓焊钢桁梁,桥梁全长404.8m,由1联3孔128m栓焊连续下承式钢桁梁组成,桁高13.4m,桁宽8m,节间8m,主桁采用15MnVNq钢,其他部位采用16Mnq钢。混凝土T型桥台,扩大基础置于片麻岩地基,圆端型桥墩,圆形沉井基础,基础底部位于砾石夹卵石地层。2旧钢桥疲劳特性旧钢桥的疲劳有自身的特性,其寿命评估不能按照一般的方法进行评价,它有自己的一些固有的特性。桥梁结构的评估不能按照一般结构静荷载来进行评估,首先,桥梁结构不但有自己结构的重力,还有来自上面的承受的其他荷载,比如动荷载。动荷载种类多,周期不同。而且,桥梁结构评估不仅要考虑单个构件,还要考虑构件构成的小结构,更重要的是还好考虑桥梁结构整体的系统性,因此不能简单地对某一构件直接按照材料力学理论来进行分析,还要考虑整体受力情况,系统的协调性问题,不仅仅考虑强度,还要考虑刚度问题等,是一个整体性系统考虑。既有的钢桥评估和新建的钢桥有不同,它不仅考虑新钢桥设计所考虑的问题,还要考虑既有的钢桥的一些病害及损伤。新桥考虑的是未来运营出现的一些荷载,及这些荷载加载下的计算,而既有钢桥不仅考虑未来出现的运营荷载,还要考虑已经发生过的荷载对其存在的影响,综合进行评估,计算复杂程度要高,考虑的细节也比较多。3宏观裂纹的形成根据受力的不同,断裂的宏观模式可分为3种基本形式,如图1宏观裂纹的基本形式。①Ⅰ型(张开型):在拉应力作用下,裂纹沿向上、向下张开。②Ⅱ型(滑开型):在与裂纹尖端线垂直的剪应力作用下,裂纹面沿剪应力方向相对滑动产生裂纹。③Ⅲ型(撕开型):在与裂纹尖端线平行的剪应力作用下,裂纹面沿剪应力方向相对滑动产生裂纹。图1宏观裂纹的基本形式在实际中,笔者遇到钢构件出现的裂纹一般是复合型,这种复合型的裂纹研究的问题重点在于裂纹扩展的方向和裂纹扩展的临界状态。虽然经过...
