正交异性桥面板
正交异性桥面板单元质量控制要点
正交异性桥面板单元质量控制要点摘要：近年来，随着建筑行业的发展，各种新技术、新工艺问世，对于提高项目工程质量意义重大。
正交异性桥面板作为钢桥主梁的常见方式，但由于诸多因素的存在，易出现开裂现象。
为更好规避该现象，需在满足焊接空间的情况下，制定科学、合理的构造方案，以提高腹板附近桥面板刚度，减小桥面板应力。
下面，本文从正交异性桥面板单元结构和施工特点出发，总结正交异性桥面板单元的焊接工艺和质量控制要点。
关键词：正交异性桥面板单元；焊接工艺；质量控制随着近年正交异性桥面板钢箱桥梁建设量的增加，混凝土桥面铺装过程中易出现程度不同的裂缝，特别是主梁腹板顶部区域。
多数实践证实，桥面铺装开裂的发生原因为桥面板的过大变形。
因此，符合选用简便的构造、焊接工艺减轻面板桥荷载非常重要。
1、正交异性桥面板单元结构和施工特点1.1正交异性桥面板单元结构形式所谓的正交异性桥面板单元是将提前预制的桥面板、纵向U形肋进行组合的构件，该结构由面板、横隔板、U形肋共同组成，多根据桥梁结构进行设计，而横隔板在钢箱梁的安装、制造中需焊接。
比如：西河桥、奉化桥的横隔梁就是在现场组装、焊接完成的。
1.2正交异性桥面板单元的施工特点①工程量大。
由于桥梁建设规模的扩大，正交异性桥面板数量持续增加。
例如，奉化桥、大沽桥等桥梁工程的制造工作量也比较大；②互换性强，标准化高。
工程建设施工中根据桥梁的设计要求、安装方案，确定正交异性桥面板单元的制造生产规格，以减少生产成本，满足互换性的要求；③加工精度要求高。
预制完成后，直接进入现场的桥面组装中，为更好保证成桥精度，应将制造几何精度、平面度等控制在合理范围；④焊接变形的控制难度大。
U形肋焊接时，正交异性桥面板单元多出现这样几种变形，比如：横向收缩变形、角变形、纵向收缩变形、纵向面外弯曲变形。
实际焊接中，因U形肋角焊接缝和钢材冷却、凝固时易收缩，导致面板变形。
同时，面板单侧焊接时，沿面板厚度方向存在某种程度的温度梯度，故面板的一面比另一面发生着较大收缩，最终出现角变形现象。
正交异性桥面板
正交异性桥面板的制造和安装过程相对简单，能 够减少施工周期和成本，提高工程效益。
局限性分析
材料要求高
正交异性桥面板对材料的要求 较高，需要采用高强度、高质 量的材料，增加了制造成本。
设计难度大
正交异性桥面板的结构设计较 为复杂，需要精确的计算和分 析，对设计人员的专业能力要 求较高。
维护保养要求高
80%
环保节能
正交异性桥面板的设计应采用环 保节能材料和工艺，减少对环境 的负面影响。
制造工艺
钢材选择
正交异性桥面板的制造需要选 择高质量的钢材，确保材料的 机械性能和焊接性能。
焊接工艺
正交异性桥面板的制造过程中 需要采用先进的焊接工艺，保 证焊接质量和结构的整体性。
防腐处理
为了提高正交异性桥面板的使 用寿命，需要进行防腐处理， 如涂装防锈漆等措施。
应用场景
异性桥面板适用于高速公 路桥梁的建设，能够满足车辆 高速行驶的要求。
大跨度桥梁
对于大跨度桥梁，正交异性桥 面板能够提供足够的承载能力 和稳定性，保证桥梁的安全性 和耐久性。
城市高架桥
在城市高架桥建设中，正交异 性桥面板可以减少占地面积， 提高桥下空间的利用率。
绿色环保政策
在绿色环保政策的推动下，正交异性桥面板将更加注重环保性能， 如采用环保材料和节能技术，以降低对环境的影响。
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正交异性桥面板的优势与局限性
优势分析
高承载能力
正交异性桥面板采用特殊的结构设计，能够承受 较大的载荷，确保桥梁的安全性和稳定性。
耐久性好
正交异性桥面板的材料选择和工艺制造过程能够 保证其具有良好的耐久性和抗腐蚀性，延长桥梁 的使用寿命。
正交异性桥面板
目录第4 章虎门大桥正交异性钢桥面板疲劳问题研究 (2)4.1 绪论 (2)4.1.1 正交异性钢桥面板的发展概况 (2)4.1.2 正交异性钢桥面板的疲劳细节 (9)4.2 虎门大桥疲劳裂纹现状及成因 (18)4.2.1 虎门大桥疲劳裂纹现状 (18)4.2.2 虎门大桥疲劳裂纹的成因分析 (22)4.3 正交异性钢桥面板局部应力分析 (28)4.3.1 有限元分析模型 (28)4.3.2 单轮荷载作用下桥面板应力分布 (30)4.3.3 跨中加载时横隔板处应力分析 (33)4.3.4 轮压荷载接触面积的影响分析 (33)4.3.5 双轴作用下桥面板应力分布 (34)4.3.6 结论 (35)4.4 正交异性钢桥面疲劳裂纹加固方法研究 (36)4.4.1 桥面疲劳裂缝的位置和形式 (36)4.4.2桥面疲劳裂纹加固的方法 (37)4.4.3实际加固案例 (39)4.4.4结论 (43)4.5 正交异性钢桥面板构造细节疲劳强度的研究 (44)4.5.1 概述 (44)4.5.2 焊接连接的疲劳评估 (45)5.5.3 欧洲规范3有关疲劳强度规定 (47)4.5.4 肋板与桥面板的焊接连接的疲劳试验研究 (52)4.5.5 肋板与桥面板的焊接连接的试验数据统计分析 (61)4.5.6 结论 (65)4.6 小结 (65)参考文献 (66)第 4 章虎门大桥正交异性钢桥面板疲劳问题研究4.1 绪论4.1.1 正交异性钢桥面板的发展概况由于二战以后，德国钢材短缺，为节省材料，德国工程师建桥时采用了正交异性钢桥面板。
早在1934年，Leonhardt教授就对此类桥面板进行了试验，并开发了相关的计算分析方法。
正交异性钢桥面板采用钢板下设纵横肋，上设铺装层作为桥面，纵肋有开口和闭口两种形式，如图4.1-1所示。
正交异性钢桥面板在现代钢桥中被广泛应用。
图4.1-1 正交异性钢桥面板示意1) 正交异性钢桥面板的优点：正交异性钢桥面板具有：(1) 自重轻，（2）可作为主梁的一部分参与共同受力；(3) 极限承载力大；（3）适用范围广等优点。
正交异性钢桥面板刚度验算案例及公式
正交异性钢桥面板刚度验算一、要求根据规范《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》(JTG／T3364-02-2019)规定，正交异性钢桥面板的刚度采用钢桥面板顶面最不利荷载位置处的最小曲率半径R、纵向加劲肋间相对挠度Δ两项指标进行评价。
两项指标与正交异性钢桥面板结构之间的关系如图1所示，应符合表1-1规定。
表1-1 正交异性钢桥面板刚度要求刚度指标单位技术要求最小曲率半径R m ≥20肋间相对挠度Δmm ≤0.4图1 两项指标与正交异性钢桥面板结构之间的关系二、计算1、根据规范《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》(JTG／T3364-02-2019)，将双向受力板简化成单向受力板，选择两端固结梁作为力学模型进行验算；引入动载系数Kμ、荷载折减系数K t进行修正。
其验算部位分为非纵腹板位置和纵腹板位置两种。
对于非纵腹板位置，双轮荷载以纵向加劲肋为中心对称布置为最不利荷位，考虑到荷载满布加载理论推导公式与验算荷载分布之间的差异，通过有限元分析和公式拟合，引入了布载差异曲率半径修正系数K R、布载差异挠度修正系数KΔ。
对于纵腹板位置，双轮荷载在纵腹板同一侧时为最不利荷载布置，由于纵向加劲肋与纵腹板间距较小，可忽略两轮之间的轮隙并将荷载视为满布。
2、桥面铺装顶面最不利荷载位置处的最小曲率半径R（m）、纵向加劲肋间相对挠度Δ（mm)两项指标通过式1-2、2-2计算。
R=K R b232Δ0×103（1-2）均布荷载p 均布荷载p ΔΔ=K ΔΔ0式中：K R ——曲率半径布载差异修正系数，验算纵腹板位置时，取K R=1；非纵腹板位置按式(2-3)计算：K R =[1−13(b −d b )3]bdb ——纵向加劲肋板间距（mm ）（当加劲肋为U 型时，加劲肋与顶板的任意一个联结位置视为独立的加劲肋板位置)；Δ0——两端固结梁在均布荷载作用下跨中产生的挠度理论值（mm ）,按下式(2-4)计算：Δ0=k t K μ38412pb 4∑E i ℎi 3i=1,2,3K Δ——挠度布载差异修正系数，验算纵腹板位置时，取 K Δ=1；非纵腹板位置按式（2-5）计算：K Δ=(1.390+p ——验算荷载的接地压力值，标准验算荷载取0.81 MPa ；E i ——钢顶板或铺装材料的弹性模量，i =1、i =2、 i =3 依次对应钢桥面顶板、保护层、磨耗层的弹性模量（MPa ）；ℎi ——钢顶板或铺装材料的弹性模量，i =1、i =2、 i =3 依次对应钢桥面顶板、保护层、磨耗层的厚度（mm ）；k t ——理论计算的荷载折减系数，验算部位紧邻纵腹板时，取 k t =0.7；其他部位取0.5；k μ——动载系数，取1.3；d ——验算荷载单轮横向接地宽度，取200 mm 。
正交异性桥面板设计参数和构造
正交异性桥面板设计参数和构造细节的疲劳研究进展1 背景第二次世界大战后，一方面大量被战争毁坏的桥梁急需修复，另一方面建筑材料非常短缺。
在此情况下，欧洲的工程师们开始尝试采用一种新型的桥面结构形式――正交异性钢桥面板。
它由面板、纵肋和横肋组成，三者互相垂直，通过焊缝连接成一体共同工作。
它以自重轻、极限承载力大、施工周期短等优点，成为世界上大、中跨度现代钢桥通常采用的桥面结构形式。
从20世纪50年代德国最先使用这种桥面板至今，欧洲已有1000多座各种形式的正交异性钢桥面板桥梁，日本有将近250座正交异性钢桥面板桥梁，北美有100余座正交异性钢桥面板桥梁[1]。
我国正交异性钢桥面板我国正交异性钢桥面板的研究和应用起步较晚，直到20世纪70年代初，才建成第一座钢桥面板桥――潼关黄河铁路桥。
改革开放以来，国内正交异性钢桥面板桥呈现出迅猛发展势头。
迄今为止，我国已建造的采用正交异性钢桥面板的桥梁有30余座。
正在建造的采用正交异性钢桥面板的铁路钢桥有郑州黄河公铁两用桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥等。
正交异性钢桥面板有其独特的优点，但同时钢桥面板疲劳开裂的事例也在许多国家的钢桥中出现。
最早报道的是英国Seven桥，该桥1966年建成通车后，分别于1971年和1977年发现了3种焊接细节的疲劳裂纹。
德国的Haseltal和Sinntal桥投入使用后不久，钢桥面板也都出现了疲劳裂纹。
此外，法国、日本、美国、荷兰等国也都发现了钢桥面板疲劳开裂事例。
钢桥面板在我国使用的时间虽然不长，但是已经在某些桥中发现了钢桥面板疲劳开裂的现象。
这些疲劳裂纹严重影响了桥梁的使用寿命，因此，对正交异性桥面板疲劳问题的研究是目前桥梁建设中的关键和热点，各国学者在此领域取得了一系列研究成果。
国内在20世纪80年代初，铁道科学研究院等相关单位以西江大桥为研究背景，对公路正交异性钢桥面板参与主桁共同工作时的结构特性进行了较为全面的分析及试验研究[2]。
正交异性桥面板-课件PPT
（3）邓文中 建议减小结构的跨厚比（纵肋的跨度与顶板厚度的比值），即适当增 加顶板的厚度。
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结论
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结论
• 通过对钢箱梁疲劳裂纹研究发现，Ⅱ类裂纹在各类裂纹数量中
占据比重最大，数量多，分布范围广但长度较小；I、Ⅲ裂纹发
(1)
展速度较快，在今后同类结构设计、施工及检测中应特别重视
这两类裂纹的观察，及时采取措施。
2012. [5] 孟凡超，卜一之，等.正交异性钢桥面板的抗疲劳优化设计研究．公路，2014. [6] 王春生，成锋.钢桥腹板间隙面外变形疲劳应力分析[J]．建筑科学与工程学
报，2010.
[7] Eurocode 3.Design of Steel Structures Part 2:Steel Bridges [s]. [8] 张玉玲，辛学忠，刘晓光.对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析
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疲劳 设计变量参数分析
顶板的最小厚度一般取决于其在轮载作用下的允许变形，为保证桥面 铺装层不产生裂纹，纵肋之间面板的竖向挠曲变形不大于0.4mm。同时各 国规范根据各自的车辆荷载及桥面铺装层情况，为保证钢桥面板的施工性 和耐久性，对顶板厚度作了不同规定。下表列出了Eurocode 3、AASHTO 和日本道路规范中的相关规定。
抗疲劳优化 设计
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探讨
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优化设计
对于不同的疲劳细节，各构造参数对其疲劳应力幅影响的显著程度相异。 因此，对正交异性钢桥面板这类构造复杂的结构，不能只考虑单参数的影响， 多个构造参数耦合作用效应亦需考虑，最终找出对各易损部位抗疲劳性能都 相对较优的参数匹配方案，以满足设计要求。
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《2024年正交异性钢桥面板焊缝力学行为研究》范文
《正交异性钢桥面板焊缝力学行为研究》篇一一、引言随着现代交通建设的快速发展，桥梁工程作为重要的基础设施，其建设技术和质量要求也日益提高。
正交异性钢桥面板作为桥梁工程中的关键部分，其焊缝的力学行为研究对于保障桥梁的安全性和耐久性具有重要意义。
本文旨在探讨正交异性钢桥面板焊缝的力学行为，为相关工程提供理论依据和技术支持。
二、正交异性钢桥面板概述正交异性钢桥面板是一种常见的桥梁结构形式，其特点是通过正交布置的加劲肋和桥面板板构成整体结构，具有较好的承载能力和稳定性。
然而，由于加劲肋和桥面板的连接处需要焊接，焊缝的质量直接影响到整个桥面的力学性能。
因此，对焊缝的力学行为进行研究显得尤为重要。
三、焊缝力学行为研究方法为了研究正交异性钢桥面板焊缝的力学行为，本文采用以下方法：1. 理论分析：通过建立焊缝的力学模型，分析焊缝在不同荷载作用下的应力分布和变形情况。
2. 数值模拟：利用有限元软件对焊缝进行数值模拟，模拟不同工况下焊缝的力学行为。
3. 实验研究：通过实际桥梁工程的焊缝试验，获取焊缝的力学性能数据，为理论分析和数值模拟提供验证。
四、焊缝力学行为分析1. 应力分布：通过理论分析和数值模拟，发现焊缝在荷载作用下，存在明显的应力集中现象。
其中，加劲肋与桥面板连接处的焊缝应力较大，需要特别关注。
2. 变形情况：焊缝在荷载作用下会产生一定的变形，变形程度与荷载大小、焊缝质量等因素有关。
在设计中需要考虑到焊缝的变形对整体结构的影响。
3. 疲劳性能：焊缝在长期承受重复荷载的作用下，容易产生疲劳损伤。
因此，需要关注焊缝的疲劳性能，采取相应的措施提高其疲劳寿命。
五、提高焊缝力学性能的措施为了提高正交异性钢桥面板焊缝的力学性能，可以采取以下措施：1. 优化焊缝设计：通过合理布置加劲肋和桥面板的位置和数量，减小焊缝的应力集中现象。
2. 提高焊接质量：采用高质量的焊接材料和工艺，确保焊缝的质量和强度。
3. 加强焊缝检测：采用无损检测技术对焊缝进行检测，及时发现并修复存在的缺陷。
正交异性板钢桥面(3.14)2
正交异性板钢桥面结构应用技术工艺的探讨The structural characteristics and manufacturing craft of steelbox girder with an orthotropic steel bridge deck叶翔叶觉明（ Ye Xiang Ye Jue-ming ）中铁大桥局武汉桥梁科学研究院武汉 430034（ Bridge Science Research Institute, Major Bridge Engineering Bureau of China Railways,Wuhan 430034）摘要：正交异性钢桥面板是钢结构桥梁的重要结构件，正交异性钢桥面板由钢板、U肋和横隔板组成。
以钢箱梁正交异性钢桥面板为例，介绍正交异性钢桥面板结构特点和组拼、焊接和工地连接工艺特点，探讨在目前焊接和组装工艺条件下，延长正交异性钢桥面板使用寿命的加工技术和工艺。
abstract:The orthotropic steel bridge deck is important structural of the steel structure bridge, the orthotropic steel bridge deck made is composed by the steel plate、 the U-shaped stiffener and the cross spacer . Taking the steel box girder deck plate as research object, the orthotropic steel bridge deck unique feature and craft characteristic for assembling、welding and site connection of the plate elements was deal with。
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讲者：xxx
组员：xxx
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目 录
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研究动态 正交异性钢桥面板的疲劳问题 抗疲劳优化设计探讨
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结论
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参考文献
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研究动态
背景与动态
3
动态
研究背景
正交异性钢桥面板因具有质轻、经济性好等优点，被广泛应用于大跨度
桥梁中。但疲劳裂纹严重影响了桥梁的使用寿命，因此，对正交异性桥面板 疲劳问题的研究是目前桥梁建设中的关键和热点，各国学者在此领域取得了 一系列研究成果。
不能孤立看待某一个设计参数，一定要兼顾各参数之间的匹配性，合理搭
配顶板厚度、U肋厚度、横隔板间距等。在确保结构性能的前提下，综合 考虑制造工艺和经济效益。
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疲劳
设计变量参数分析
顶板的最小厚度一般取决于其在轮载作用下的允许变形，为保证桥面 铺装层不产生裂纹，纵肋之间面板的竖向挠曲变形不大于0.4mm。同时各 国规范根据各自的车辆荷载及桥面铺装层情况，为保证钢桥面板的施工性 和耐久性，对顶板厚度作了不同规定。下表列出了Eurocode 3、AASHTO 和日本道路规范中的相关规定。
（3）III类裂缝成因分析：横隔板的开裂除了由于车辆活载的作用引 起U肋的偏转使过焊孔处横隔板受拉外，还有实桥本身的一些构造上的缺 陷。III类裂缝表现为过焊孔处横隔板母材开裂，在检查中发现许多横隔板 裂纹在打了止裂孔之后仍然继续向前发展，最终在2个U肋之间的横隔板 形成贯穿。 对于不同的疲劳细节，各构造参数对其疲劳应力幅影响的显著程度 相异。因此，对正交异性钢桥面板这类构造复杂的结构，在进行设计时，
（1）顶板与U肋连接焊缝部位
（2）横隔板与U肋连接焊缝部位
（3）U 肋过横隔板处的开槽部位 （4）U肋纵向对接连接部位。
以上述疲劳易损部位作为研究对象，通过模型试验、数值计算及理论分
析相结合的方法对正交异性钢桥面板的疲劳特性进行研究，从构造上分析其 疲劳损伤原因，进而对其进行构造参数的抗疲劳优化设计。
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疲劳
疲劳细节分析
世界各国对纵肋与桥面板的焊接细节均作了相应规定。以Eurocode 3 为例， 其规定除人行道部分U肋与顶板可采用下图所示的角焊缝a连接外， 车行道处均需采用熔透的坡口角焊缝b，具体构造要求如下所示。
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疲劳
疲劳细节分析
（2） II类疲劳裂纹主要是由于正交异性桥面板在轮载作用下，一方 面U肋产生变形和下挠，既在U肋与横隔板的连接角焊缝处产生应力，又 在横隔板处产生弯曲应力；另一方面横隔板可能在弧形开口边缘和纵肋变 形处产生应力集中。经过学者研究表明，疲劳裂纹起源于纵肋与横梁连接 接头的焊趾处和纵肋与面板连接处，并且建议采用止裂孔的方法阻止接头 处的疲劳裂纹扩展。
以顶板厚度、U肋厚度、横隔板厚度和横隔板间距等4个主要参数为设
计变量，以上述3个疲劳细节作为研究对象，对比分析主要构造参数变化
对疲劳应力幅的影响。基本规律为：在一定范围内，各板件越厚，应力幅 越小；横隔板间距越大，应力幅越大。适当提高顶板厚度、横隔板厚度，
并缩小横隔板间距，可以使疲劳易损细节的应力幅减小。
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谢谢！
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疲劳
疲劳细节分析
为避免该处疲劳裂纹的萌生，各国在试验研究的基础上规定了横肋腹 板弧形缺口的构造细节 。Eurocode 3中给出了如下图所示的弧形缺口详细 构造细节，并且规定在缺口与纵肋的连接焊缝端头处要围焊，并打磨圆润。 图中弧形缺口尺寸25mm≤tw≤b,tw为横隔板板厚。
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疲劳
疲劳细节
(4)
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参考文献
[1] 童乐为.正交异性桥面板的疲劳研究[D]. 同济大学结构工程学院，1995. [2] 钱冬生.关于正交异性钢桥面板的疲劳[J]．桥梁建设，1996. [3] 丁文俊，吴冲，赵秋.横隔板间距对钢桥面板疲劳应力幅的影响[J]．公路交 通科技，2011. [4] 王春生，付炳宁，等.正交异性钢桥面板横隔板挖孔型式[J]．长安大学学报， 2012. [5] 孟凡超，卜一之，等.正交异性钢桥面板的抗疲劳优化设计研究．公路，2014. [6] 王春生，成锋.钢桥腹板间隙面外变形疲劳应力分析[J]．建筑科学与工程学 报，2010. [7] Eurocode 3.Design of Steel Structures Part 2:Steel Bridges [s]. [8] 张玉玲，辛学忠，刘晓光.对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析 [J]．钢结构，2009． [9] 赵欣欣，刘晓光，张玉玲.正交异性桥面板设计参数和构造细节的疲劳研究 进展.钢结构，2010. [10] AASHTO.LRFD Bridge Design Specifications [s]. [11] 邓文中.正交异性钢桥面板的一个新构思[c].桥梁杂志精选本，2009.
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结论
• 超重车、交通量、桥面板焊接质量和构造细节是影响桥面 板疲劳寿命的关键因素，在桥梁的设计及养护工作中时应 从各自方面寻找主要矛盾，采取必要的措施提高或延长桥 面板的疲劳寿命。
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• 我国公路桥梁建设迫切需要一套完善的正交异性钢桥面板 设计规范/规程，以吸收多年来的研究成果和工程实践经验。
各个构造参数与关键疲劳易损细节的相关性，并从构造参数合理匹配这一
角度对正交异性钢桥面板进行抗疲劳优化设计，是十分必要的。
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疲劳
疲劳细节与设计变量分析
学者通过大量的研究和观察发现，一般考虑以下疲劳细节：
U肋与顶板焊缝 细 节 U肋与横隔板竖向焊缝端 部 横隔板开槽部位
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疲劳
疲劳细节与设计变量分析
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疲劳
损伤原因
由于正交异性钢桥面板构造复杂，横向刚度较弱，致使 其产生疲劳裂纹的因素较多。根据荷载作用引起板件应 力原因不同，可以将钢桥面板疲劳裂纹分为两类：
由荷载引起的开 裂（由主应力引 起的开裂） 由面外变形引起的开裂（由次应力 引起的开裂）
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疲劳
损伤原因
近10年新建正交异性桥面板钢桥的顶板和横隔板厚度均较旧桥有明 显提高。原因是顶板直接承受车轮作用，厚度增加能明显减少各构造细节 处应力幅；横隔板厚度和间距对提高结构整体刚度、减少面外变形有重要 影响。而结构的疲劳是应力幅和面外变形共同作用的结果，通过提高相应 的设计参数，可以减小主应力及面外变形 ，进而起到改善结构疲劳性能 的作用。对U肋、横隔板等共同作用的复杂结构，其疲劳性能由其构造参 数共同决定，构造参数能否合理匹配将直接影响其疲劳性能。因此，考察
经成为钢桥疲劳研究的最为重要的课题。 钱冬生教授 对英国severn bridge的疲劳裂纹产生原因及疲劳寿命计算进行 了介绍，并就钢箱梁的制造和安装提出建议。 丁文俊 分别对横隔板构造形式和横隔板间距进行了研究，探讨其对钢桥面 板疲劳应力幅的影响。 王春生 通过有限元参数分析，讨论了横隔板挖空形式和几何尺寸对挖孔处 应力分布的影响。
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优化设计
对于不同的疲劳细节，各构造参数对其疲劳应力幅影响的显著程度相异。 因此，对正交异性钢桥面板这类构造复杂的结构，不能只考虑单参数的影响， 多个构造参数耦合作用效应亦需考虑，最终找出对各易损部位抗疲劳性能都 相对较优的参数匹配方案，以满足设计要求。
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优化设计
诸位学者不仅仅从构造参数合理匹配这一角度来改善正交异性板的抗疲 劳性能。近年来，国外学者提出几种改善正交异性钢桥面板抗疲劳性能的优 化措施：
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动态
研究背景
国内在20世纪80年代初，铁道科学研究院等相关单位以西江大桥为研究背 景，对公路正交异性钢桥面板参与主桁共同工作时的结构特性进行了较为 全面的分析及试验研究。 1995年，同济大学童乐为 在博士论文中对采用开口肋形式的钢桥面板的疲
劳性能进行了较为系统的分析。 而现在对其构造进行抗疲劳优化设计，已
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疲劳
设计变量参数分析
（2）U型肋具有焊接工作量小，抗弯抗扭刚度大，压屈强度较高等优 点。截面尺寸的确定主要考虑抗扭和抗弯两方面的因素。具体规范如下： 对于屈服强度σs≤345Mpa 的钢材，U型肋通常采用冷弯成型。为避免冷弯 塑性变形对韧性的过大影响，欧洲及美国规范规定U型肋内侧半径R ≥ 4t （t为纵肋厚度），日本规范规定U型肋内侧半径R ≥ 5t。对于屈服强度σs ≥420Mpa 的钢材，采用热弯成型，以避免冷弯裂纹。
（1）美国规范AASHTO提出在U 肋和横隔板相交处的纵肋内部设置小横肋，以改善 此处肋壁的刚度
（2）Mizuguchi、Kazuyuki等和Roman Wolchuk提出新型大纵肋正交异性钢桥面板构 造，通过增大U 肋的尺寸和横向间距，进而减少焊缝数量，希望对正交异性板的抗 疲劳性能有所改善
（3）邓文中 建议减小结构的跨厚比（纵肋的跨度与顶板厚度的比值），即适当增 加顶板的厚度。
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疲劳
疲劳细节分析
(1) 正交异性钢桥面板直接承受轮载作用时，U 肋与顶板之间会发生 较大的面外变形。由于U肋与顶板的板厚相对较小，面外变形在U 肋与顶 板的连接焊缝处会引起较高的局部弯曲应力。焊缝频繁承受较大的弯曲拉 应力，就会产生疲劳裂纹.学者认为U肋与顶板连接处的疲劳寿命与角焊缝 未熔透区域的大小密切相关，如果未熔透区域较大，则不论面板多厚，都 会产生疲劳裂纹。
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疲劳
设计变量参数分析
ห้องสมุดไป่ตู้
（3）横隔板参数不是孤立确定的，需要综合考虑纵肋截面尺寸和顶 板厚度等。Eurocode 3规定，横隔板间距一般取2.5-3.5m，其厚度不小于 10mm。有学者通过有限元分析表明，这样做不仅会降低面内应力，而且 不会显著增大因横隔板扭转而产生的面外应力。
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3
探讨
抗疲劳优化 设计
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动态
研究背景
虽然众多学者通过大量研究解决了许多的问题，但其疲劳性能研究仍面