正交异性板变厚度热轧U肋构造细节设计优化

正交异性钢桥面板的U肋、顶板与横隔板在三者交界处构造复杂,焊缝交错,在汽车轮载作用下容易引发疲劳开裂。使用热轧变厚度U肋替换传统冷弯U肋,增加U肋与顶板的焊缝尺寸从而减小应力程度是一种改进方法。通过建立精细化梁段有限元模型,分析汽车作用下的疲劳易损部位及相应的最不利加载位置,对热轧U肋构造细节进行参数化分析。结合易损部位的应力、变形变化趋势,给出了热轧U肋的构造建议。研究结果表明:新型变厚度热轧U肋有利于改善U肋肢顶与横隔板开口处的应力集中,并可以减小顶板在轮载作用下的局部挠度;建议新型变厚度热轧U肋设计参数采用h=40 mm,Δt_(1)=4 mm,Δt_(2)=4 mm(U肋基本厚度t=8 mm)。

钢桥变厚度热轧U肋焊接技术实践

厦门第二东通道钢箱梁制造项目首次设计使用端部16 mm厚的变厚度热轧U肋,工程实践表明:采用“内单丝埋弧焊+外双丝双弧埋弧焊单道焊”双面焊技术,生产工效高,焊接变形量小,对焊接设备性能及焊工技能水平要求较高,焊缝熔透质量不稳定;采用“内单丝埋弧焊+外单丝埋弧打底焊”双面焊技术,U肋焊缝熔透质量稳定性较高,由于坡口尺寸大,需采用多层多道焊,焊接效率较低,焊接变形量较大。研究指出设计要求端部16 mm厚的变厚度热轧U肋熔透焊接,对制造工艺性考虑不足,存在不合理性,建议改进设计采用部分熔透焊缝(熔深不低于U肋板厚的75%),可有效提高焊接效率,减少焊接变形,降低焊接成本。