轻型组合桥面板球扁钢纵肋-横隔板连接细节局部应力分析

为降低正交异性钢桥面板疲劳开裂的风险,提出带球扁钢纵肋的轻型组合桥面板方案。以洞庭湖二桥轻型组合桥面板为工程背景,建立钢桁梁局部有限元模型和球扁纵肋-横隔板连接细节的子模型,并基于热点应力法,对横隔板上开孔孔型和厚度进行了参数分析。研究表明:球扁纵肋-横隔板连接处3个典型疲劳细节的疲劳性能受横隔板厚度影响显著;综合比较,苹果型开孔的疲劳性能最优。为进一步验证轻型组合桥面板的球扁钢纵肋-横隔板连接处3个细节的疲劳性能,开展了足尺模型疲劳试验,试验模型采用16mm厚带苹果型开孔的横隔板设计。疲劳试验中,控制细节(横隔板切口自由边缘)的应力幅为90.6MPa,历经250万次循环加载后,试验模型中典型疲劳细节均未出现疲劳裂纹。这表明,带球扁钢纵肋的轻型组合桥面板关键细节的疲劳性能良好,能满足洞庭湖二桥的工程要求。

桥梁动态称重系统在自锚式独塔悬索桥轻型组合桥面中的试验研究

将桥梁动态称重(BWIM)系统应用在采用球扁钢-超高性能混凝土(STC)轻型组合桥面的自锚式独塔悬索桥中,根据球扁钢-STC轻型组合桥面局部受力显著的特点,通过标定球扁钢加劲纵肋来获取桥梁应变响应,基于BWIM系统算法反算车辆轴重信息。为最大化局部受力效应,选取桥塔截面为测试断面。实桥试验结果表明:采用各趟自身标定影响线的单轴轴重及总重识别误差要优于采用平均影响线的识别误差,但这2种情况均具有较高的轴重识别精度;BWIM系统可以高精度识别车辆单轴轴重以及总重,单轴轴重识别误差平均值为1.8%,总重识别误差平均值为0.2%;BWIM系统应用在采用球扁钢-STC轻型组合桥面的自锚式独塔悬索桥中能有效识别车辆速度、轴数、轴距以及轴重,为车辆超载监管和桥梁健康监测提供了一种有效方法。