焊接残余应力对钢桁斜拉桥整体稳定性的影响-长安大学学报.PDF

第 卷 第 期 长安大学学报（自然科学版） ３１ ６ Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．６ 　 　 年 月 ２０１１ １１ （ ） Ｎｏｖ．２０１１ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ 　 ｇ ｙ 文章编号： （ ） １６７１８８７９２０１１０６００３６０７ 焊接残余应力对钢桁斜拉桥整体稳定性的影响 彭崇梅，张启伟，李元兵 （同济大学 土木工程学院，上海 ２０００９２） 摘 要：以郑州黄河公路铁路两用桥为背景，建立了桥塔与主桁连接部位的三维有限元模型，考虑 　 材料热物理性能依赖于温度的变化，对桥塔焊趾处典型焊接细节的焊接温度场和焊接残余应力进 行数值模拟，分析了焊接残余应力对结构整体稳定性的影响。通过热力学分析模拟焊接过程温度 场变化，将冷却温度场作为荷载，通过结构分析计算桥塔与主桁连接处焊接残余应力；经过一定的 简化，将焊接残余应力作为初应力施加到结构典型焊接细节上，分析其对钢桁结构稳定承载力的影 响。计算结果表明：初应力同时施加于下横梁和中桁架上弦杆时，稳定系数下降 １３％；故在焊接结 构中初应力对稳定性的影响应引起足够重视。 关键词：桥梁工程；钢桁斜拉桥；焊接残余应力；温度场；初应力；稳定性 中图分类号： 文献标志码： Ｕ４４１．５ Ａ 　　　 　 犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳狑犲犾犱犻狀 狉犲狊犻犱狌犪犾狊狋狉犲狊狊狅狀狊狋犪犫犻犾犻狋 犵 狔 狅犳狊狋犲犲犾狋狉狌狊狊犮犪犫犾犲狊狋犪犲犱犫狉犻犱犲 狔 犵 ， ， ＰＥＮＧＣｈｏｎｍｅｉＺＨＡＮＧＱｉｗｅｉＬＩＹｕａｎｂｉｎ ｇ ｇ （ ， ， ， ） ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ Ｔｏｎ ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔ Ｓｈａｎｈａｉ２０００９２ Ｃｈｉｎａ ｇ ｇ ｇｊ ｙ ｇ ： ， 犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔａｋｉｎ ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒｂｒｉｄｅｉｎＺｈｅｎｚｈｏｕａｓａｎｅｘａｍ ｌｅ ｔｈｅ３ＤＦＥｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅ  ｇ ｇ ｇ ｐ ｐｙ ｌｏｎｓｍａｉｎｔｒｕｓｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｉｎｔｗａｓｂｕｉｌｔ．Ｒｅａｒｄｉｎ ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｈｓｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｔｅ ｊ ｇ ｇ ｐｙ ｐ ｐ ，