钢-混凝土组合桥梁设计规范 [附条文说明] GB50917-2013 建标库

7.3  抗剪连接件疲劳计算

7.3.1~7.3.3  本节规定是参照相关规范及栓钉的疲劳要求制订的。

    疲劳荷载模型一般分为三类。荷载模型Ⅰ用于整体构件的无限疲劳寿命验算,荷载模型Ⅱ用于整体构件的设计使用期疲劳验算,荷载模型Ⅲ用于局部构件的疲劳验算。

    一般认为,当荷载作用下产生应力变化的循环次数能满足n≥1×108,构件满足无限疲劳寿命的要求;当荷载作用下产生应力变化的循环次数能满足n在2×106~5×106,构件满足设计使用期的疲劳寿命要求。抗剪连接件的受力属于整体构件的受力,应采用疲劳荷载模型Ⅰ进行无限疲劳寿命验算,或采用疲劳荷载模型Ⅱ进行设计使用期的疲劳寿命验算。

    当采用疲劳荷载模型Ⅰ进行连接件的无限疲劳寿命验算,对于栓钉连接件,其剪应力幅应满足:

γFf△τp≤△τLMf         (12)

△τp=τp,max-τp,min         (13)

式中:γFf——疲劳荷载分项系数,取1.0;

      γMf——疲劳抗力分项系数,对重要构件取1.35,对次要构件取1.15(重要构件是指失效会对结构受力产生较大影响的构件,次要构件是指失效对结构受力产生影响较小的构件);

      △τp——按疲劳荷载模型Ⅰ计算得到的剪应力幅;

      △τL——剪应力幅疲劳截止限;

      τp,max、τp,min——将疲劳荷载模型Ⅰ按最不利情况加载于影响线得出的最大和最小剪应力(MPa)。

图2  剪应力幅疲劳强度曲线

    参考欧洲规范4,栓钉的疲劳细节类别可取为△τc=90,m=8。

    按照栓钉的疲劳容许剪应力与抗剪承载力设计值对应的名义剪应力(260MPa~295MPa)的关系,并认为其关系同样适用疲劳容许剪力与抗剪承载力设计值,可以推得用疲劳荷载模型Ⅰ验算的疲劳容许剪力幅约为20%的抗剪承载力。

    开孔板抗剪连接件和槽钢抗剪连接件的疲劳受力情况可参照使用,工程设计中如有可靠试验资料,可适当提高。