Étude expérimentale de la performance en fatigue des nœuds composites externes de poutres-caissons acier treillis-béton

TAN Yingliang ,  

ZHU Bing ,  

CUI Shengai ,  

BI Xinyu ,  

ZHANG Zhen ,  

LU Baojie ,  

摘要

Pour étudier la performance en fatigue des nœuds composites externes entre la ceinture en treillis d'acier et le béton, et pour vérifier la fiabilité de cette structure dans les ponts ferroviaires à grande vitesse, deux modèles réduits à l'échelle 1∶3 ont été conçus et fabriqués, puis des essais de fatigue ont été réalisés. L'étude porte sur les modes de rupture en fatigue des nœuds composites externes, la relation charge-déplacement et la courbe charge-déformation, ainsi que les caractéristiques de l'effort en fatigue sous différentes amplitudes de contrainte. Les résultats montrent : sous l'amplitude de contrainte de conception, la durée de vie en fatigue du nœud composite externe dépasse 2,51 millions de cycles, sans rupture ni diminution de rigidité, la performance en fatigue répond aux exigences ; sous une amplitude de contrainte 1,4 fois supérieure à la conception, la durée de vie en fatigue mesurée est de 1,4 million de cycles ; le mode de rupture en fatigue du nœud externe est une fissuration de la plaque exposée du nœud côté traction, le détail constructif contrôlant la performance en fatigue est la soudure entre la plaque exposée du nœud et la plaque raidisseuse ; la fissure de fatigue provoque une redistribution des contraintes sur la plaque du nœud, avec une réduction maximale de 81 % des déformations maximales dans les plaques supérieure et inférieure et une augmentation maximale de 33 % des déformations près de la fissure ; selon la courbe S-N obtenue par la méthode du point unique, la durée de vie en fatigue sous une contrainte de conception de 53,2 MPa est de 4,36 millions de cycles, soit 2,18 fois la durée de vie de conception.

关键词

pont composite acier treillis-béton ; nœuds composites externes ; essais sur maquettes ; performance en fatigue ; dommages par fatigue

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