不同加强措施对N形节点疲劳性能影响研究 - 李德臣; 吴庆雄; 管锡琨; 孙晓洲; 韩雨晓; 王帅 (Jianzhu Gangjiegou Jinzhan)
为明确管内“仅填充混凝土”和“管内填充混凝土+布置栓钉”两种加强措施对N形相贯节点疲劳性能的影响，以一座四跨下承式钢管混凝土桁式拱桥为工程背景，建立了全桥杆系模型，并进行疲劳分析得到了受力最不利N形节点；以最不利N节点为研究对象，建立钢管、钢管混凝土和带栓钉钢管混凝土N形节点有限元实体分析模型，对比了3种不同节点受力性能的区别，讨论了3种不同节点疲劳性能差异的机理；对带栓钉钢管混凝土N形节点的栓钉布置形式进行了优化。结果表明：N形节点有限元分析模型具有一定参考价值且计算结果偏于安全；钢管竖向刚度不是影响热点应力分布的主要因素，内填混凝土是使得钢管N形节点热点应力分布变化的关键因素；内填混凝土有效限制主管径向的变形，很好的缓解主管因刚度不足而产生的应力集中现象；内置栓钉能够使得混凝土与钢管更好的共同受力，降低钢管热点应力值；栓钉布置较为合理的方案为：栓钉间距布置率τ取0.45，栓钉直径变化率β取0.026，栓钉长度变化率γ取0.13。不同加强措施下带栓钉钢管混凝土N形节点疲劳性能最优。