鋼橋U肋加勁板焊接殘余應(yīng)力與受壓穩(wěn)定

第1章 概論

1.1 研究背景

1.2 加勁板受壓穩(wěn)定研究現(xiàn)狀

1.3 初始缺陷研究現(xiàn)狀

1.4 受壓U肋加勁板存在的問(wèn)題

本章參考文獻(xiàn)

第2章 U肋加勁板焊接殘余應(yīng)力分布試驗(yàn)研究

2.1 焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生

2.2 盲孔法基本原理與應(yīng)變釋放系數(shù)

2.3 應(yīng)變釋放系數(shù)標(biāo)定試驗(yàn)研究

2.4 殘余應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)

2.5 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.6 盲孑L法與切條法對(duì)比

2.7 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第3章 U肋加勁板焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬方法

3.1 焊接熱過(guò)程分析相關(guān)理論與方法

3.2 焊接應(yīng)力分析相關(guān)理論與方法

3.3 U肋加勁板焊接接頭構(gòu)造

3.4 有限元模型建立

3.5 焊接溫度場(chǎng)數(shù)值分析

3.6 焊接應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值分析

3.7 U肋加勁板殘余應(yīng)力分布試驗(yàn)驗(yàn)證

3.8 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第4章 U肋加勁板焊接殘余應(yīng)力影響因素分析

4.1 計(jì)算模型尺寸對(duì)焊接殘余應(yīng)力分布的影響

4.2 熱一物理參量分析

4.3 熱一力學(xué)參量分析

4.4 焊接工藝參量分析

4.5 鋼材強(qiáng)度對(duì)焊接殘余應(yīng)力分布的影響

4.6 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第5章 U肋加勁板殘余應(yīng)力分布簡(jiǎn)化計(jì)算方法

5.1 U肋加勁板構(gòu)造尺寸與編號(hào)規(guī)則

5.2 焊接殘余應(yīng)力分布規(guī)律分析

5.3 焊接殘余應(yīng)力分配規(guī)律分析

5.4 焊接殘余應(yīng)力簡(jiǎn)化分布計(jì)算方法

5.5 本章小結(jié)

第6章 U肋加勁板幾何缺陷研究

6.1 初始幾何缺陷產(chǎn)生

6.2 初始幾何缺陷分布試驗(yàn)

6.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

6.4 初始幾何缺陷統(tǒng)計(jì)分析

6.5 整體與局部初始幾何缺陷

6.6 初始幾何缺陷有限元模擬

6.7 初始幾何缺陷分析

6.8 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第7章 U肋加勁板受壓穩(wěn)定影響因素分析

7.1 U肋加勁板計(jì)算模型對(duì)扁平鋼箱梁承載力計(jì)算的影響

7.2 不均勻壓力對(duì)U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力的影響

7.3 材料模型對(duì)U對(duì)加勁板受壓穩(wěn)定承載力的影響

7.4 初始幾何缺陷對(duì)U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力的影響

7.5 殘余應(yīng)力對(duì)U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力的影響

7.6 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第8章 U肋加勁板受壓局部穩(wěn)定研究

8.1 局部穩(wěn)定試驗(yàn)研究

8.2 U肋加勁板受壓局部穩(wěn)定數(shù)值模擬分析

8.3 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第9章 U肋加勁板整體穩(wěn)定研究

9.1 穩(wěn)定承載力試驗(yàn)研究

9.2 混合鋼U肋加勁板受力性能數(shù)值模擬方法

9.3 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第10章 U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力簡(jiǎn)化分析計(jì)算方法

10.1 受壓加勁板實(shí)用計(jì)算理論

10.2 軸心受壓構(gòu)件計(jì)算方法

10.3 U肋加勁板構(gòu)造

10.4 U肋加勁板受壓局部穩(wěn)定分析

10.5 受壓U肋加勁板整體穩(wěn)定計(jì)算方法研究

10.6 U肋加勁板受壓穩(wěn)定系數(shù)比較

10.7 U肋加勁板受壓穩(wěn)定承載力的計(jì)算方法與實(shí)例

10.8 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

剛度大、抗扭性能好的閉口U肋加勁板被廣泛應(yīng)用于鋼箱梁上下翼緣板中，在梁式鋼箱梁橋的受壓翼緣、自錨式懸索橋和斜拉橋鋼箱梁的上下翼緣，U肋加勁板的穩(wěn)定問(wèn)題比較突出。本書(shū)通過(guò)數(shù)值模擬、試驗(yàn)驗(yàn)證和理論研究相結(jié)合方法，揭示U肋加勁板的焊接殘余應(yīng)力分布規(guī)律和受壓穩(wěn)定機(jī)理。提出其殘余應(yīng)力和抗壓穩(wěn)定承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。該研究成果將為采用U肋加勁板的橋梁鋼箱梁設(shè)計(jì)提供參考。

第一章 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生與分類(lèi)

1.1 殘余應(yīng)力產(chǎn)生原理

1.2 殘作應(yīng)力產(chǎn)生原因

1.2.1 機(jī)械力產(chǎn)生的殘余應(yīng)力

1.2.2 熱影響產(chǎn)生的殘余應(yīng)力

1.2.3 化學(xué)作用產(chǎn)生的殘余應(yīng)力

1.3 殘作應(yīng)力分類(lèi)

第二章 焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生與分布

2.1 焊接殘應(yīng)力

2.1.1 構(gòu)件的焊接性

2.1.2 焊接殘余應(yīng)力

2.1.3 焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)

2.1.4 焊接殘余應(yīng)力的分類(lèi)

2.2 焊接溫度場(chǎng)

2.2.1 焊接熱過(guò)程的特點(diǎn)

焊接殘余應(yīng)力，是焊接工程研究領(lǐng)域的重點(diǎn)問(wèn)題。涉及焊接的各種工程應(yīng)用中，都十分關(guān)注殘余應(yīng)力的影響。例如，在土木工程領(lǐng)域，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)焊接連接，殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞性能，穩(wěn)定承載力等均有影響。

焊接時(shí)，焊區(qū)局部加熱膨脹，受到離焊縫較遠(yuǎn)部分的 約束不能自由伸長(zhǎng)，使焊區(qū)受壓產(chǎn)生塑性變形;在隨 后的冷卻中，焊區(qū)要縮得比其他部分短，又受到離焊 區(qū)較遠(yuǎn)部分的約束不能自由縮短，因而受拉產(chǎn)生殘 余拉應(yīng)力（而其他部分則受到殘余壓應(yīng)力）。在無(wú)外 部約束的情況下，焊接殘余應(yīng)力是自相平衡的。

如圖，其中加強(qiáng)的桿叫作加勁桿，又稱(chēng)加筋桿或加強(qiáng)肋。加勁桿的布局方式有多種，有等距加勁,不等矩加勁,單方向加勁和雙方向加勁等。圖為單向等距加勁板。有些加勁板殼是通過(guò)鉚接將加勁桿固定在薄板或薄殼上,有些是用較厚的材料通過(guò)機(jī)械銑切或化學(xué)腐蝕等加工方法制成的。復(fù)合材料加勁板殼一般是將加勁桿粘接在薄板或薄殼上，再經(jīng)加溫固化而成。

和相同截面積的光板殼相比，加勁板殼截面的厚度增大，內(nèi)力以較大的力臂組成反抗彎矩，所以在相同彎矩的作用下，加勁板殼中的應(yīng)力比光板殼中的應(yīng)力低得多，在光板殼開(kāi)始破壞時(shí)，加勁板殼還能繼續(xù)承載，即加勁板殼的強(qiáng)度較高；另一方面，加勁板殼比光板殼具有較大的截面慣性矩（見(jiàn)截面的幾何性質(zhì)），這意味著加勁板殼比光板殼具有較大的剛度。由于這些優(yōu)點(diǎn)，加勁板殼廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、船舶、橋梁、建筑以及儀表中。