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H型钢接触网支柱在风荷载作用下的疲劳性能分析

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【作者】 张晨阳芦燕

【Author】 ZHANG Chen-yang;LU Yan;School of Civil Engineering,Tianjin University;Key Laboratory of Coast Civil Structure and Safety of Ministry of Education,Tianjin University;

【机构】 天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

【摘要】 H型钢接触网支柱在高速铁路中得到广泛使用,直接影响铁路接触网系统安全。长期处于风荷载作用下,H型钢接触网支柱存在疲劳问题。通过建立数值计算模型,应用热点应力的表面外推法,对H型钢接触网支柱柱脚焊缝在风荷载作用下的疲劳性能进行分析。以兰新高铁H型钢接触网支柱为例,依据热点应力-寿命曲线,计算支柱焊缝的疲劳寿命。分析结果表明:其他条件不变的情况下,改变型钢规格和柱高,热点位置不发生变化;随着支柱高度增加,疲劳寿命降低21%左右;随着型钢截面的增大,疲劳寿命增加23%左右。

【基金】 国家自然科学基金面上项目(51178307)
【所属期刊栏目】 电力/电气化 (2016年06期)

【创新点】应用热点应力的表面外推法对一种特殊构件进行疲劳寿命估算
采用国际焊接学会的热点应力表面两点线性外推法对柱脚连接焊缝在风荷载作用下的疲劳性能进行分析,得出以下结论: 1)改变型钢规格和支柱高度,发现热点位置不发生变化,在受拉翼缘外侧与底板熔透坡口焊缝上边缘焊趾处。 2)随着型钢截面的增大,疲劳寿命增加,增幅在23%左右;疲劳寿命随着支柱高度增加而降低,降幅在21%左右。 3)接触网支柱柱脚连接焊缝疲劳寿命的变化范围为168万次-270万次。 4)大风地区的H型钢支柱进行设计时,需要计算风荷载作用下的疲劳寿命,建议选择大截面型钢,并定期检查热点位置的裂纹开展情况。

  • 【DOI】10.13238/j.issn.1004-2954.2016.06.024
  • 【分类号】U225.42
  • 【被引频次】2
  • 【下载频次】78
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