钢桥U肋加劲板焊接残余应力与受压稳定

第1章 概论

1.1 研究背景

1.2 加劲板受压稳定研究现状

1.3 初始缺陷研究现状

1.4 受压U肋加劲板存在的问题

本章参考文献

第2章 U肋加劲板焊接残余应力分布试验研究

2.1 焊接残余应力产生

2.2 盲孔法基本原理与应变释放系数

2.3 应变释放系数标定试验研究

2.4 残余应力测试试验

2.5 试验结果与讨论

2.6 盲孑L法与切条法对比

2.7 本章小结

本章参考文献

第3章 U肋加劲板焊接残余应力数值模拟方法

3.1 焊接热过程分析相关理论与方法

3.2 焊接应力分析相关理论与方法

3.3 U肋加劲板焊接接头构造

3.4 有限元模型建立

3.5 焊接温度场数值分析

3.6 焊接应力场数值分析

3.7 U肋加劲板残余应力分布试验验证

3.8 本章小结

本章参考文献

第4章 U肋加劲板焊接残余应力影响因素分析

4.1 计算模型尺寸对焊接残余应力分布的影响

4.2 热一物理参量分析

4.3 热一力学参量分析

4.4 焊接工艺参量分析

4.5 钢材强度对焊接残余应力分布的影响

4.6 本章小结

本章参考文献

第5章 U肋加劲板残余应力分布简化计算方法

5.1 U肋加劲板构造尺寸与编号规则

5.2 焊接残余应力分布规律分析

5.3 焊接残余应力分配规律分析

5.4 焊接残余应力简化分布计算方法

5.5 本章小结

第6章 U肋加劲板几何缺陷研究

6.1 初始几何缺陷产生

6.2 初始几何缺陷分布试验

6.3 试验数据分析

6.4 初始几何缺陷统计分析

6.5 整体与局部初始几何缺陷

6.6 初始几何缺陷有限元模拟

6.7 初始几何缺陷分析

6.8 本章小结

本章参考文献

第7章 U肋加劲板受压稳定影响因素分析

7.1 U肋加劲板计算模型对扁平钢箱梁承载力计算的影响

7.2 不均匀压力对U肋加劲板受压稳定承载力的影响

7.3 材料模型对U对加劲板受压稳定承载力的影响

7.4 初始几何缺陷对U肋加劲板受压稳定承载力的影响

7.5 残余应力对U肋加劲板受压稳定承载力的影响

7.6 本章小结

本章参考文献

第8章 U肋加劲板受压局部稳定研究

8.1 局部稳定试验研究

8.2 U肋加劲板受压局部稳定数值模拟分析

8.3 本章小结

本章参考文献

第9章 U肋加劲板整体稳定研究

9.1 稳定承载力试验研究

9.2 混合钢U肋加劲板受力性能数值模拟方法

9.3 本章小结

本章参考文献

第10章 U肋加劲板受压稳定承载力简化分析计算方法

10.1 受压加劲板实用计算理论

10.2 轴心受压构件计算方法

10.3 U肋加劲板构造

10.4 U肋加劲板受压局部稳定分析

10.5 受压U肋加劲板整体稳定计算方法研究

10.6 U肋加劲板受压稳定系数比较

10.7 U肋加劲板受压稳定承载力的计算方法与实例

10.8 本章小结

本章参考文献

刚度大、抗扭性能好的闭口U肋加劲板被广泛应用于钢箱梁上下翼缘板中，在梁式钢箱梁桥的受压翼缘、自锚式悬索桥和斜拉桥钢箱梁的上下翼缘，U肋加劲板的稳定问题比较突出。本书通过数值模拟、试验验证和理论研究相结合方法，揭示U肋加劲板的焊接残余应力分布规律和受压稳定机理。提出其残余应力和抗压稳定承载力的简化计算方法。该研究成果将为采用U肋加劲板的桥梁钢箱梁设计提供参考。

第一章 残余应力的产生与分类

1.1 残余应力产生原理

1.2 残作应力产生原因

1.2.1 机械力产生的残余应力

1.2.2 热影响产生的残余应力

1.2.3 化学作用产生的残余应力

1.3 残作应力分类

第二章 焊接残余应力的产生与分布

2.1 焊接残应力

2.1.1 构件的焊接性

2.1.2 焊接残余应力

2.1.3 焊接残余应力场

2.1.4 焊接残余应力的分类

2.2 焊接温度场

2.2.1 焊接热过程的特点

焊接残余应力，是焊接工程研究领域的重点问题。涉及焊接的各种工程应用中，都十分关注残余应力的影响。例如，在土木工程领域，对于钢结构焊接连接，残余应力对结构的疲劳性能，稳定承载力等均有影响。

焊接时，焊区局部加热膨胀，受到离焊缝较远部分的 约束不能自由伸长，使焊区受压产生塑性变形;在随 后的冷却中，焊区要缩得比其他部分短，又受到离焊 区较远部分的约束不能自由缩短，因而受拉产生残 余拉应力（而其他部分则受到残余压应力）。在无外 部约束的情况下，焊接残余应力是自相平衡的。

如图，其中加强的杆叫作加劲杆，又称加筋杆或加强肋。加劲杆的布局方式有多种，有等距加劲,不等矩加劲,单方向加劲和双方向加劲等。图为单向等距加劲板。有些加劲板壳是通过铆接将加劲杆固定在薄板或薄壳上,有些是用较厚的材料通过机械铣切或化学腐蚀等加工方法制成的。复合材料加劲板壳一般是将加劲杆粘接在薄板或薄壳上，再经加温固化而成。

和相同截面积的光板壳相比，加劲板壳截面的厚度增大，内力以较大的力臂组成反抗弯矩，所以在相同弯矩的作用下，加劲板壳中的应力比光板壳中的应力低得多，在光板壳开始破坏时，加劲板壳还能继续承载，即加劲板壳的强度较高；另一方面，加劲板壳比光板壳具有较大的截面惯性矩（见截面的几何性质），这意味着加劲板壳比光板壳具有较大的刚度。由于这些优点，加劲板壳广泛应用于飞机、船舶、桥梁、建筑以及仪表中。