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作者：李永兴;
单位：中国铁路设计集团有限公司;
摘要：津潍高铁东营黄河桥采用孔跨为(90+210+600+255+105)m连续钢桁公铁两用斜拉桥,下层承载双线高速铁路,上层运行双向六车道一级公路,公路和铁路桥面均采用密布横梁体系的正交异性钢桥面板。相对于铁路桥面,公路桥面的正交异性桥面板直接承受车辆荷载的作用,车辆荷载在桥面上的布置灵活多样,应力传递复杂,构造不当极易引起疲劳裂纹。为深化对公路桥面典型焊缝疲劳性能的认识,以天津至潍坊高速铁路黄河特大桥为背景,采用精细化有限元模型并结合应力外推法,对公路钢桥面板的典型焊缝细节进行疲劳性能研究,并对钢桥面板的顶板厚度、横梁间距以及桥面铺装层的厚度进行参数分析。研究结果表明,车辆轮载对正交异性桥面板不同易损细节的影响区域有所不同,总体来说轮载纵桥向影响区域为1～4倍横隔板间距,横桥向影响区域为3～4倍U肋间距;其次,纵肋对接焊缝的最大应力与横隔板的间距密切相关,在正交异性桥面板设计中,建议将该位置所在的横隔板间距适当减小,以降低其疲劳应力幅;另外,在不同的疲劳易损细节中,横隔板弧形开口处疲劳安全储备相对较低,设计者应精心选择该位置的切口几何尺寸;增加钢桥面顶板厚度和铺装层厚度对纵肋-顶板连接焊缝的最大应力有显著降低作用,当顶板厚度由16 mm增加至20 mm时,该细节处的疲劳应力下降幅度达53%。当铺装层厚度由40 mm增加至100 mm时,疲劳应力幅下降69%。
关键词：高速铁路;;公铁两用桥;;斜拉桥;;公路桥面;;钢桥面板;;焊缝;;疲劳性能;;车辆荷载
基金资助：中国铁路设计集团有限公司科技开发课题(2021A240603)
