模数式桥梁伸缩缝疲劳寿命的分析

桥梁伸缩缝受车辆荷载的长期冲击易发生疲劳破坏,且维修更换困难,目前关于模数式伸缩缝尤其是中梁钢焊接点疲劳损伤寿命的研究较少.文中以某大桥SD-160模数式伸缩缝损坏更换为例,通过车辆荷载调查分析,建立了5种简化车辆荷载频值谱;采用ANSYS有限元软件结合Miner疲劳累积损伤理论估算SD-160型模数式伸缩缝锚固区混凝土、锚固钢筋与预埋钢筋焊接点以及伸缩缝中梁钢的疲劳寿命.结果表明:锚固区混凝土使用寿命为7.7年,中梁钢在只考虑车辆载荷作用时的使用寿命为29.3年,预埋钢筋焊接点为10.7年;支撑横梁间距越大,中梁钢的使用寿命越小;锚固区混凝土强度增大,混凝土本身和预埋钢筋焊接点的使用寿命都随之增大;弹性树脂混凝土的使用寿命约为C50混凝土的2倍;按大桥SD-160伸缩缝更换方案,中梁钢焊接点估算使用寿命为6.2年,建议方案Ⅰ为7.7年,方案Ⅱ为20.8年.文中研究成果可供类似伸缩缝的设计和维修更换借鉴.