正交異性鋼橋面焊接應力數(shù)值模擬.pdf

1、正交異性鋼橋面板具有自重輕、極限承載力大、主梁高度低等優(yōu)點；同時，大部分工作在工廠完成，制造質(zhì)量及精度可控，施工周期短，被大量運用于大、中跨度橋梁。正交異性板橋面絕大部分板件是通過焊接連接，由此產(chǎn)生的復雜的焊接殘余應力降低了焊接部位材料的比例極限、抗疲勞、抗腐蝕等性能。現(xiàn)階段控制和消除殘余應力技術(shù)還不成熟，殘余應力還大量留存在焊接件上。正交異性橋面板的設計計算，通常將結(jié)構(gòu)視作理想結(jié)構(gòu)加以計算。為保證橋面結(jié)構(gòu)不致過早破壞，危及整個橋梁結(jié)構(gòu)

2、安全，準確計算殘余應力分布顯得尤為重要。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，使用大型有限元軟件ANSYS對正交異性橋面板U肋與頂板的焊接應力進行數(shù)值模擬。具體有以下幾方面的工作：
　　(1)以實際焊接過程為依據(jù)，建立16mm厚頂板、8mm厚U肋正交異性橋面板雙層焊縫模型；
　　(2)確定高溫條件下Q345qD的熱物理參數(shù)以及高溫力學參數(shù)；
　　(3)確定焊接熱源模型，編制APDL命令，模擬焊縫區(qū)焊料隨時間的生長，并控制

3、熱源實現(xiàn)移動加載，計算出合理的焊接溫度場；
　　(4)編寫APDL命令，調(diào)用溫度場計算結(jié)果，計算焊接應力場分布；
　　本文系統(tǒng)總結(jié)了ANSYS模擬焊接溫度場、應力場的理論及實現(xiàn)方法，對正交異性橋面板頂板及U肋的焊接進行計算，得出：使用ANSYS計算焊接溫度場應力場是可行的；正交異性橋面板焊縫處焊后殘留有峰值為119.5MPa的等效殘余應力，設計時要引起足夠重視。此外，本文編寫的ANSYS命令流，只需改動宏文件中幾個數(shù)參數(shù)，即