【摘要】：橋梁的安全問題一直受業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注,橋梁使用壽命的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一般為100年,隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國公路運(yùn)輸?shù)慕煌髁亢蛙囕v荷載都呈增長趨勢,特別是在我國自然資源豐富的中西部地區(qū),交通荷載具有大流量、高軸載的特點(diǎn),公路橋梁在長期高軸載作用下,會加劇橋梁的損壞,嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命,車輛荷載對橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞損傷不容忽視。我國《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)中規(guī)定了橋梁的車輛荷載分為公路-Ⅰ級和公路-Ⅱ級兩個等級,汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成,尚缺乏用于公路橋梁疲勞性能評估的疲勞荷載譜,且針對公路橋梁疲勞設(shè)計(jì)的車輛荷載目前的研究還不夠深入。本文針對重載公路貨運(yùn)通道的車輛荷載進(jìn)行研究,并選取典型橋梁進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測。主要工作內(nèi)容如下：(1)選取重載公路貨運(yùn)通道典型路段對車輛類型、車間距、車重和車輛橫向分布情況進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析,擬合出車間距和各車型車重分布的概率密度函數(shù),根據(jù)由Miner準(zhǔn)則推導(dǎo)出的等效軸重和等效軸距計(jì)算公式,將具有相同軸數(shù)的不同車輛簡化為一種典型車輛模型,最終得到適用于重載公路疲勞計(jì)算的疲勞車輛荷載頻值譜,通過計(jì)算各車型對橋梁的損傷度,選擇貢獻(xiàn)最大的車型作為標(biāo)準(zhǔn)疲勞車的基本形式,并對不同跨徑的簡支梁橋計(jì)算其軸重修正系數(shù),建立基于20m簡支梁的標(biāo)準(zhǔn)疲勞車輛模型。(2)根據(jù)實(shí)際調(diào)查的交通數(shù)據(jù),運(yùn)用Matlab編寫程序,模擬車輛荷載的隨機(jī)過程,選取13m簡支板梁和20m簡支T梁,對其進(jìn)行跨中彎矩影響線加載,計(jì)算在模擬的隨機(jī)車輛荷載作用下的彎矩時間歷程,并運(yùn)用雨流計(jì)數(shù)法計(jì)算彎矩幅和統(tǒng)計(jì)彎矩幅的分布規(guī)律,擬合得到兩種梁型的彎矩幅分布概率密度函數(shù)。(3)利用ANSYS對兩種簡支梁進(jìn)行加載破壞全過程分析,確定其開裂荷載、屈服荷載和破壞荷載。為了確定所選梁型在調(diào)查的荷載作用下的使用壽命,引入基于應(yīng)力的疲勞壽命預(yù)測方法對其疲勞壽命預(yù)測分析;建立各材料的疲勞本構(gòu)關(guān)系,應(yīng)用ANSYS有限元軟件計(jì)算簡支梁經(jīng)過不同次數(shù)疲勞荷載作用后的剩余承載力,結(jié)果表明,隨著疲勞荷載作用次數(shù)的增加,簡支梁的疲勞剩余承載力一直呈下降趨勢。
[Abstract]:The safety problem of bridges has been concerned by the industry all the time. The design reference period of bridge service life is generally 100 years. With the development of our country's social economy, the traffic flow and vehicle load of highway transportation in our country are increasing. Especially in the central and western regions rich in natural resources, traffic load has the characteristics of large discharge and high axial load. Under the action of long-term high axial load, highway bridge will aggravate the damage of the bridge and seriously affect the service life of the bridge. The fatigue damage of bridge structure caused by vehicle load can not be ignored. The General Code for Design of Highway Bridges and culverts (JTGD60-2004) stipulates that the vehicle loads of bridges are divided into two classes: highway class 鈪，

本文編號：2370877