Экспериментальное исследование усталостных характеристик составного наружного узла коробчатой балки стального ферменного пояса и бетона

TAN Yingliang ,  

ZHU Bing ,  

CUI Shengai ,  

BI Xinyu ,  

ZHANG Zhen ,  

LU Baojie ,  

摘要

Для исследования усталостных характеристик составного наружного узла стального ферменного пояса и бетона, а также для проверки надежности применения этой конструкции в мостах высокоскоростных железных дорог были разработаны и изготовлены две масштабные модели узлов в масштабе 1∶3 и проведены испытания на усталость. Исследовались режимы усталостного разрушения составного наружного узла, зависимости нагрузка-перемещение и нагрузка-деформация, а также особенности усталостного напряжения узлов при различных диапазонах напряжений. Результаты показали: при проектном диапазоне напряжений усталостный ресурс составного наружного узла превышает 2,51 миллиона циклов, узел не повреждается и жесткость не уменьшается, усталостная прочность соответствует требованиям; при нагрузке 1,4-кратной проектной усталостный ресурс составил 1,4 миллиона циклов; режим усталостного разрушения наружного узла – трещина в оголенной пластине узла на стороне растяжения, контролирующая конструктивная деталь усталостной прочности составного узла – сварное соединение между оголенной пластиной узла и реберной плитой; усталостная трещина вызывает перераспределение напряжений в пластинах узла, максимальное уменьшение деформаций в верхней и нижней пластинах достигло 81 %, максимальное увеличение деформаций около трещины – 33 %; согласно кривой S-N, построенной методом одной точки, усталостный ресурс составного узла при проектном напряжении 53,2 МПа составляет 4,36 миллиона циклов, что в 2,18 раза превышает проектный ресурс.

关键词

составной стальной ферменный пояс и бетон; составной наружный узел; модельные испытания; усталостные характеристики; усталостные повреждения

阅读全文