表8.15C2车型的轴重均匀设计表单位：kN通过20次有限元计算和雨流计数提取应力循环，并转换为等效应力幅值Seq，通过SVR回归分析可得到C2车型的轴重与Seq的SVR模型。将该车辆样本代入C2车型的SVR模型中可得到各车辆样本对应的钢箱梁细节处的等效应力幅Seq。表8.16某日随机车流作用下细节①的疲劳应力计算结果备注：各车型车辆的数量为全桥单向行驶的数量，即仅考虑半幅通车数量。......
2023-09-19
南溪长江大桥疲劳验算研究：基于有限元模型的分析方法与应用
【摘要】：根据南溪长江大桥整体有限元模型的计算结果，选取车辆荷载作用下应力变化最大的标准钢箱梁作为疲劳验算的研究对象。表8.8标准梁段主要尺寸参数单位：cm图8.16标准梁段设计图针对基于有限元模拟的细节疲劳特性分析，应对有限元方法进行基本假定。图8.17标准梁段有限元模型随机车流具有随机性特点，而疲劳应力提取是针对确定性的应力时程曲线，如何获取疲劳应力的统计特征也是需要解决的重要问题。
根据南溪长江大桥整体有限元模型的计算结果，选取车辆荷载作用下应力变化最大的标准钢箱梁作为疲劳验算的研究对象。该梁段的构造如图8.16所示，其主要构造尺寸如表8.8所示。
表8.8 标准梁段主要尺寸参数 单位：cm
图8.16 标准梁段设计图（单位：cm）
针对基于有限元模拟的细节疲劳特性分析，应对有限元方法进行基本假定。结合既有文献研究结果［37］，在本书所采用的有限元模型中，做出以下假定：①钢箱梁材料是各部分均匀、连续，且各向同性的弹性材料；②材料自重不计，且不计阻尼；③边界条件为桥面板纵向一端约束竖向位移、纵向位移和横向位移，另一端仅约束竖向位移，形成简支梁结构。
采用大型通用有限元程序ANSYS，由APDL命令建立了B梁段的有限元模型。由于桥面板和横隔板等主要构件均为薄壁结构，因此采用Shell 63单元模拟。桥面板和U肋采用映射四边形网格划分单元，右侧行车道和超车道位置网络尺寸为15cm×15cm，其余桥面板尺寸为30cm×15cm。纵向加劲板、横隔板和腹板采用自由三角形网格划分单元。建立的有限元模型如图8.17所示。
图8.17 标准梁段有限元模型
随机车流具有随机性特点，而疲劳应力提取是针对确定性的应力时程曲线，如何获取疲劳应力的统计特征也是需要解决的重要问题。目前概率分布函数一般为正态分布函数、对数正态分布函数、Weibull分布函数和Gamma分布函数等。由于车轴重的多峰分布特征，细节的疲劳应力不能采用单一的分布函数代替。本节将采用第二章建立轴重概率分布模型时所采用的高斯混合分布（GMM）建立随机车流下南溪长江大桥的细节疲劳应力概率模型。
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2023-09-19
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2023-09-19
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2023-09-19
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2023-09-19
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