矮塔斜拉橋是20世紀末才在出現(xiàn)我國的新型橋梁結構,由于其合理的受力、優(yōu)美的造型以及強大的適應性,近十幾年來在國內(nèi)獲得了廣泛的應用。拉索作為矮塔斜拉橋中聯(lián)系主梁與橋塔的重要傳力構件,承受著全橋30%的荷載效應,其受力狀態(tài)直接影響到了整個橋梁的安全運營。因此,研究拉索的疲勞特性對于整個橋梁的安全運營是非常必要的。為此,本文以內(nèi)蒙古烏海市的烏海黃河特大橋為研究背景,對該矮塔斜拉橋的拉索進行疲勞可靠度的研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）獲取拉索的應力影響線。應用有限元軟件MIDAS/Civil建立全橋的有限元模型,并對該模型進行模態(tài)分析,根據(jù)規(guī)范確定全橋的沖擊系數(shù);以道路設計荷載等級作為移動荷載,對拉索進行靜動力分析,從中選取出最有代表性的拉索,并提取其應力影響線。（2）建立重載車輛疲勞荷載模型。對橋址附近的路段進行交通量的調(diào)查,并以數(shù)理統(tǒng)計理論對得到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,明確車流量數(shù)據(jù)中的各項要素的分布類型及參數(shù),包括車輛組成、車重、車間距等等,基于MATLAB平臺,采用Monte Carlo法建立重載車輛疲勞荷載模型。（3）基于MATLAB平臺計算拉索的疲勞可靠度。將獲得的重載交通疲勞荷載... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

六軸貨車我國的規(guī)范[2]中規(guī)定，重載交通的設

21圖2-5不同α值的累積疲勞損傷為了研究變幅加載的疲勞，將式（2-11）改寫為()(())1/(1)(1),111kkmrkDkDkCαασ++=（2-12）式中：r,kσ為第k個應力循環(huán)的應力幅；kα為第k個應力循環(huán)的非線性累積參數(shù)D(k)為k個應力循環(huán)后的累積疲勞損傷。因此，結構的累積疲勞損傷可以表示為：()()()(())()()()(())()()1221/1,11/11,21/11,1112111111kkmrmrmrkDCDDCDkDkCαασασσσσ+++++===（2-13）2.4面向工程應用的模型簡化在車輛荷載等多種荷載共同作用下，矮塔斜拉橋拉索內(nèi)部將會產(chǎn)生變幅應

33表3-4全路段平均日交通量各車型數(shù)量與比例車型小汽車大客車兩軸貨車三軸貨車四軸貨車五軸貨車六軸貨車總計數(shù)量/輛59455451768799628146568415515比例/%38.323.5111.395.154.050.9436.64100由上述三個表格中的數(shù)據(jù)可以看出，調(diào)查路段的平均日交通量為15515輛，上行車道的平均日交通量為9535輛，占總交通量的61.45%，兩個方向上的交通量的差別較大；所調(diào)查的車型中主要以各種貨車為主，貨車所占比例為61.68%；各種貨車中以六軸貨車所占比例最大，占總交通量的36.64%，占貨車比例的59.39%。（2）時段分布對該路段進行連續(xù)48小時車流量調(diào)查，得到不同時段的車流量，如圖3-5所示。圖3-5該檢測路段24小時各時段車流量分布從圖中可以看出，在一天的24小時之內(nèi)，車輛在上午10點至晚上22點時間段的活動較為頻繁，每小時的車流量均不低于750輛；而晚上22點之后到第二天早上8點之前，由于人們陸續(xù)進入休息時間，逐漸停止活動，因此此時段內(nèi)的平均日交通量在逐漸變小，凌晨6點時車流量達到最校但是六軸貨車情況卻與總體車流不同，晚上10點至凌晨6點是貨車通行的高峰時段，此時通過的六軸貨車約占全天六軸貨車運行總量的48.8%；正午12點到下午15點，由于太陽光照強烈，路面溫度過高，加之長途貨車司機在長時間的運行之后需要休息等原因，因此六軸貨車量達到一天內(nèi)的最低水平。


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