留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

跨海钢箱梁U肋加劲板稳定承载力长期退化机理研究

叶际斌 王俨钊 林铭毅 刘德伟

叶际斌, 王俨钊, 林铭毅, 刘德伟. 跨海钢箱梁U肋加劲板稳定承载力长期退化机理研究[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(3): 78-84. doi: 10.13206/j.gjgS23120603
引用本文: 叶际斌, 王俨钊, 林铭毅, 刘德伟. 跨海钢箱梁U肋加劲板稳定承载力长期退化机理研究[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(3): 78-84. doi: 10.13206/j.gjgS23120603
Jibin Ye, Yanzhao Wang, Mingyi Lin, Dewei Liu. Research on the Long-Term Degradation Mechanism of the Stability Capacity of U-Rib Stiffened Plates in Offshore Steel Box Girders[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(3): 78-84. doi: 10.13206/j.gjgS23120603
Citation: Jibin Ye, Yanzhao Wang, Mingyi Lin, Dewei Liu. Research on the Long-Term Degradation Mechanism of the Stability Capacity of U-Rib Stiffened Plates in Offshore Steel Box Girders[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(3): 78-84. doi: 10.13206/j.gjgS23120603

跨海钢箱梁U肋加劲板稳定承载力长期退化机理研究

doi: 10.13206/j.gjgS23120603
详细信息
    作者简介:

    叶际斌,硕士,主要从事钢-混组合梁及钢结构桥梁研究。

    王俨钊:Email:99237979@qq.com

Research on the Long-Term Degradation Mechanism of the Stability Capacity of U-Rib Stiffened Plates in Offshore Steel Box Girders

  • 摘要: 跨海大桥钢箱梁结构同时受到海洋腐蚀和车辆循环荷载的耦合作用,在长期服役过程中,不论是海水腐蚀还是由车轮荷载作用所产生的变形,都会对U肋加劲板的稳定承载力产生一定的影响。为了研究跨海钢箱梁U肋加劲板在长期运营过程中稳定承载力退化的机理,以钢箱梁顶板受压U肋加劲板构件为研究对象,采用ABAQUS有限元软件建立了U肋加劲板有限元模型,分析构件在腐蚀环境下弯曲变形与车轮荷载的耦合作用对U肋加劲板稳定承载力的影响。结果表明:对于不同车轮荷载比例的U肋加劲板,在相同的腐蚀年限下,随着荷载比例增加,承载能力逐渐降低,最大降低了5.27%;在相同超载比例下,随着腐蚀时间增加,承载力均有所降低,其中降低程度最大的超载比例为4时,腐蚀时间为100 a,较相同超载大小且未腐蚀构件降低了9.12%,即车轮荷载的大小以及海水的腐蚀作用均会对U肋加劲板的稳定承载力有一定的影响;在桥梁的运营过程中,由于结构自重及车轮荷载的作用,桥面板会出现不同程度的塑性变形使得U肋构件的受力不再是完全受轴向压力,而是出现偏心受力,当弯曲幅值为L/500、L/250时构件的极限稳定承载力较幅值为L/1000时分别降低了9.03%、19.16%,弯曲幅值的增大降低了构件的极限稳定承载力,从而加快构件达到稳定承载力的过程,但是并不会改变构件的破坏模式;当运营时长达到100 a时,考虑腐蚀、荷载与变形耦合作用时构件的极限稳定承载力较运营时长0a时降低了18.65%,相同情况下仅考虑腐蚀和考虑腐蚀与荷载耦合作用的极限稳定承载力降低了8.75%和8.65%,可知,相对于腐蚀,轮载单独或耦合作用车载及自重荷载产生的构件变形对U肋加劲板构件稳定承载力的影响更为显著。
  • [1] 程斌,肖汝诚,赵金城. 双轴受压小刚度加劲厚板的极限强度计算[J]. 土木工程学报,2010,43(6):87- 93.
    [2] Bai L,Shen R,Wang L,et al. Experimental and numerical study on buckling behavior of a rigidly stiffened plate with tee ribs[J]. International Journal of Steel Structures,2018,18:582- 595.
    [3] 秦凤江,狄谨,周绪红,等. 钢箱梁U型肋加劲板受压稳定极限承载力影响因素分析[J]. 长安大学学报(自然科学版),2017,37(1):58- 66.
    [4] 甘采华,王华,刘世建. 开口加劲板件的稳定极限承载力研究[J]. 公路工程,2021,46(2):234- 240.
    [5] Wang F,Gu M,Chen Q,et al. Experimental study on stability of orthotropic steel box girder of self-anchored suspension cable-stayed bridge[J]. Thin-Walled Structures,2021,163,107727.
    [6] Cheng Q,Yao Z,Chen H,et al. Study on corrosion fatigue degradation performance of welded top plate-u rib of cross-sea steel box girder[J]. Buildings,2023,13(7),1784.
    [7] 张骏超. 板肋加劲板受压稳定承载力与计算方法研究[D]. 福州:福州大学,2020.
    [8] 赵秋,张骏超,林楚. U肋加劲板受压局部稳定计算方法研究[J]. 宁夏大学学报(自然科学版),2020,41(3):252- 261.
    [9] 赵秋,杨明,翟战胜,等. 受压U肋加劲板局部稳定受力性能数值模拟[J]. 建筑科学与工程学报,2017,34(1):32- 40.
    [10] 赵秋,翟战胜,陈宝春,等. U形肋加劲板局部稳定性试验研究[J]. 建筑结构学报,2017,38(7):156- 163.
    [11] Dunbar T E,Pegg N,Taheri F,et al. A computational investigation of the effects of localized corrosion on plates and stiffened panels[J]. Marine Structures,2004,17(5):385- 402.
    [12] 孟凡磊. 含点蚀损伤加筋板结构极限强度研究[D]. 大连:大连理工大学,2014.
    [13] 赵婷婷,徐善华,孔正义,等. 碳钢人工加速腐蚀试验研究[J]. 水利与建筑工程学报,2010,8(2):13- 15.
    [14] 徐善华,邱斌. 锈蚀H型钢偏心受压承载性能试验研究[J]. 实验力学,2013,28(4):536- 541.
    [15] 徐善华,张宗星,苏超,等. 中性盐雾环境锈蚀H型钢柱抗震性能试验研究[J]. 建筑结构学报,2019,40(1):49- 57.
    [16] 秦广冲,兰涛,苏健兴,等. 不同参数下锈损H型钢柱抗震性能数值分析[J]. 钢结构,2018,33(10):131- 135.
    [17] 徐善华,王皓,薛南. 锈蚀钢材偏心受压钢柱承载性能退化规律[J]. 哈尔滨工业大学学报,2016,48(6):157- 163.
    [18] 中华人民共和国交通运输部. 公路钢结构桥梁设计规范:JTG D64—2015[S]. 北京:人民交通出版社,2015.
    [19] 翟战胜. 混合钢U肋加劲板受压稳定性能与设计方法研究[D]. 福州:福州大学,2016.
    [20] 中华人民共和国交通部. 公路桥涵设计通用规范:JTG D60—2004[S]. 北京:人民交通出版社,2004.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  57
  • HTML全文浏览量:  21
  • PDF下载量:  6
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-12-06
  • 网络出版日期:  2025-06-07
  • 刊出日期:  2025-03-25

目录

    /

    返回文章
    返回