Optimal shapes of the cutouts in the connections between longitudinal stiffeners and transverse beams of orthotropic steel bridge decks

摘要

The connections between longitudinal stiffeners and cross beams of orthotropic steel bridge decks also recently exhibited fatigue cracks. Particularly delicate under this aspect appears to be the problem of the optimal shape to be given to the holes which are usually cut out in the cross beam webs to facilitate assembly and avoid stress peaks. This paper summarises the results of the research work carried out on this topic in the Istituto di Scienza delle Costruzioni of Pisa within the framework of a wider common European research programme on the fatigue behaviour of orthotropic steel decks. The numerical model of an orthotropic deck piece, set up and checked against the experimental stress behaviour of full scale orthotropic deck specimens, was used as investigation tool to perform parametric numerical research on the shape to be attributed to the cutouts to optimise the stress fields induced in their vicinity by the traffic loads.%Nelle giunzioni saldate tra nervature longitudinali e traversi degli impalcati a piastra ortotropa per ponti in acciaio sono state rilevate anche recentemente lesioni da fatica. Particolarmente delicato è, sotto questo aspetto, il problema della individuazione della migliore forma da conferire agli intagli che vengono usualmente eseguiti nell'anima delle nervature trasversali per facilitare l'assemblaggio e ridurre le concentrazioni di tensione. La memoria illustra in sintesi i risultati del lavoro di ricerca svolto su questo argomento presso l'Istituto di Scienza delle Costruzioni di Pisa nell'ambito di un più vasto programma comune di ricerca sul comportamento a fatica degli impalcati ortotropi in acciaio. Il modello numerico di una porzione di piastra ortotropa, messo a punto e controllato in base ai risultati delle esperienze condotte su un campione in vera grandezza, è stato impiegato come strumento di indagine nello studio parame-trico sulla forma da attribuire agli intagli al fine di ottimizzare i campi di tensione indotti nel loro intorno dai carichi veicolari.