某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂分析

摘要

以某中承式钢管混凝土桁式拱桥拱肋为对象,运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥模型进行有限元分析.研究了不同车辆荷载作用下拱肋节点应力幅,分析了车辆中、偏载布置及超载对拱肋节点应力幅的影响.讨论了拱肋节点几何参数变化对节点应力幅的影响.研究表明,BS5400疲劳车辆荷载作用下拱肋节点应力幅最大,中国550kN车辆偏载作用下拱肋节点应力幅为中载1.2倍.当车辆荷载超载30％、50％、100％和150％时拱肋节点应力幅基本呈线性增大.偏载和超载是造成该钢管混凝土桁式拱桥节点出现疲劳开裂的主要原因.节点应力幅随弦杆和腹杆间壁厚比的增大而减小,而随弦杆与腹杆间管径比、弦杆径厚比和腹杆径厚比的增大表现为先增大后减小的趋势.