考虑界面黏结的铺装-钢桥面板受力性能分析

摘要

为精确模拟铺装与钢桥面板界面黏结状态,分别使用8节点单元、20节点单元与弹簧单元建立考虑界面黏结的有限元模型,提出了合适的界面黏结模拟方法.利用该方法建立了铺装与钢板的直剪有限元模型,并与试验结果进行对比,对该方法的准确性进行了验证.在此基础上,对比了界面处考虑粘结、完全连续两种工况下铺装泊松比、弹性模量、厚度改变导致的焊缝应力变化,对钢桥面板与铺装的数值模拟方法提出了建议,分析了铺装对钢桥面板焊缝应力的影响.研究结果表明:考虑界面粘结时,20节点单元更适合于数值模拟分析,网格尺寸应在10 mm内.20节点单元与弹簧单元的组合可良好地模拟铺装与钢板界面的粘结现象.考虑界面处粘结与完全连续情况下的焊缝应力变化趋势大致相同,但考虑粘结的应力更大.铺装模量是焊缝应力的主要影响因素之一,而铺装泊松比对应力几乎没有影响.