Estudio experimental del rendimiento a fatiga de nodos externos compuestos de vigas cajón combinadas de alma de celosía de acero y hormigón

TAN Yingliang ,  

ZHU Bing ,  

CUI Shengai ,  

BI Xinyu ,  

ZHANG Zhen ,  

LU Baojie ,  

摘要

Para estudiar el rendimiento a fatiga de los nodos externos compuestos entre el alma de celosía de acero y el concreto, y verificar la fiabilidad de esta estructura en puentes ferroviarios de alta velocidad, se diseñaron y fabricaron dos modelos a escala 1∶3 y se realizaron pruebas de fatiga. Se investigaron los modos de falla por fatiga de los nodos externos compuestos, la relación carga-desplazamiento y la curva carga-deformación, y se observaron las características de carga por fatiga bajo diferentes amplitudes de esfuerzo. Los resultados muestran: bajo la amplitud de esfuerzo de diseño, la vida útil a fatiga del nodo externo compuesto supera los 2,51 millones de ciclos, sin daño ni reducción de rigidez, cumpliendo con los requisitos de resistencia a la fatiga; bajo una amplitud de esfuerzo de 1,4 veces el diseño, la vida útil medida fue de 1,4 millones de ciclos; el modo de falla por fatiga del nodo externo es la fisura en la placa del nodo expuesta en el lado de tracción, el detalle constructivo que controla el rendimiento a fatiga es la conexión soldada entre la placa expuesta del nodo y la placa de refuerzo; la grieta por fatiga provoca una redistribución del esfuerzo en la placa del nodo, con una disminución máxima del 81 % en la deformación máxima de las placas superior e inferior, y un aumento máximo del 33 % en la deformación cerca de la grieta; según la curva S-N obtenida por el método de un punto, la vida a fatiga correspondiente a la amplitud de esfuerzo de diseño de 53,2 MPa es de 4,36 millones de ciclos, que es 2,18 veces la vida de diseño.

关键词

puente compuesto de alma de celosía de acero y hormigón; nodo externo compuesto; ensayo de modelos; rendimiento a fatiga; daño por fatiga

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