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2024年7月铁道工程学报Jul2024

第7期（总310）JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO.7（Ser.310）

文章编号：1006-2106（2024）07-0047-09

移动荷载作用下正交异性桥面板应力响应分析*

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田亮邢守航樊立龙赵雪敏张诚至司志远

（1.天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室，天津300384；

2.中国铁建大桥工程局集团有限公司，天津300300）

摘要：研究目的：正交异性桥面板在钢结构桥梁中的应用愈发普遍，但在往复车辆荷载作用下容易引发疲劳开

裂。准确评估桥面板在移动荷载下的应力响应是后续开展疲劳分析的基础，因此显得尤为必要。鉴于此，本文

建立连续三跨正交异性桥面板实体-板壳多尺度有限元模型，采用Fortran语言编制Dload子程序实现移动荷载施

加，全面分析桥面板在不同加载工况下的应力动态响应过程，以便明确典型构造细节的受力状况，为正交异性桥

面板的疲劳性能评估与改善提供科学依据。

研究结论：（1）加载中心线接近盖板-U肋连接焊缝或U肋开口正上方时是钢桥面板的最不利加载位置；

（2）对于盖板-U肋节点，单轮加载分析即可较好地反映其应力响应状态，而对于U肋-横隔板连接处以及横隔板

弧形切口区，双轮加载导致的应力影响不可忽略；（3）不同加载工况下，横隔板弧形开口区总是处于高应力态，属

于钢桥面板的最不利受力部位，容易引发疲劳破坏；（4）本研究成果可用于钢桥面板结构在车辆移动荷载作用下

的应力状态评估。

关键词：桥梁工程；正交异性桥面板；移动荷载；有限元分析；应力响应

中图分类号：U446；U448.23文献标识码：A

StressResponseAnalysisofOrthotropicSteelBridgeDeckunderMoving

Load

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TIANLiang，XINGShouhang，FANLilong，ZHAOXuemin，ZHANGChengzhi，SIZhiyuan

（1.TianjinKeyLaboratoryofCivilStructureProtectionandReinforcement，TianjinChengjianUniversity，Tianjin300384，

China；2.CRCCBridgeEngineeringBureauGroupCo.Ltd，Tianjin300300，China）

Abstract：Researchpurposes：Theorthotropicdecksareincreasinglyusedinsteelbridges，butthesestructuresareprone

tofatiguecrackingundercyclicvehicleloads.Itisnecessarytoaccuratelyevaluatethestressresponseofthebridgedeck

undermovingload，whichisthebasisforthesubsequentfatigueanalysis.Amulti-scaleFEmodelofcontinuousthreespan

orthotropicbridgedeckisestablished，whichcombinesthesolidelementwiththeshellelement.Fortranlanguageisusedto

compilethesub-programDloadtoapplymovingloa