發(fā)布時(shí)間：2021-12-23 16:29

　　近年來,正交異性鋼橋面板由于其本身的許多構(gòu)造優(yōu)點(diǎn),被許多國家采用用于修建大跨徑橋梁的橋面結(jié)構(gòu)。由于其制作工藝的特殊性,正交異性鋼橋面板存在許多焊縫,受到外荷載的循環(huán)作用下,有焊縫處容易出現(xiàn)疲勞裂紋,因此研究焊縫位置處的疲勞壽命對正交異性鋼橋面板的維修加固具有重要的理論意義和工程價(jià)值。本文以南京長江大橋維修改造工程為依托,通過Abaqus進(jìn)行靜力分析,得到橫縱向最不利荷位,探究單輪荷載作用下,關(guān)注位置處疲勞應(yīng)力的變化情況;其次根據(jù)彈塑性分析理論對1/2U肋有限元模型進(jìn)行熱力耦合分析,通過編譯Dflux子程序施加于作業(yè),得到焊接過程中以及冷卻后的溫度場和應(yīng)力場分布情況,再根據(jù)應(yīng)力疊加簡化模型進(jìn)行殘余應(yīng)力與車輛荷載的耦合分析,得到考慮殘余應(yīng)力情況下的焊縫處疲勞應(yīng)力的分布情況;最后對比各國規(guī)范中對焊接結(jié)構(gòu)的疲勞等級分類,選取合適的疲勞S-N曲線,結(jié)合實(shí)際交通量,采用Miner線性累積損傷準(zhǔn)則計(jì)算出日損傷度從而得到典型焊縫位置處的疲勞壽命,對比得到殘余應(yīng)力對焊縫處疲勞壽命的影響程度。全文主要內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)RD區(qū)域的最不利荷位為跨中U肋腹板正上方,RDF以及RF區(qū)域的最不利荷位為關(guān)注位置距...

【文章來源】： 南京林業(yè)大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 正交異性鋼橋面板概述
        1.2.1 正交異性鋼橋面板的應(yīng)用
        1.2.2 正交異性鋼橋面板構(gòu)造特點(diǎn)
        1.2.3 正交異性鋼橋面板焊接技術(shù)的發(fā)展
    1.3 正交異性鋼橋面板焊縫研究現(xiàn)狀
        1.3.1 正交異性鋼橋面板焊縫疲勞問題研究現(xiàn)狀
        1.3.2 正交異性鋼橋面板焊接殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第二章 焊縫研究理論概述
    2.1 橋面板典型焊縫的疲勞問題
        2.1.1 縱肋與橋面板連接處焊縫
        2.1.2 橫隔板與U肋連接處焊縫
        2.1.3 橫隔板與U肋連接處焊縫端部
    2.2 焊接有限元分析理論
        2.2.1 焊接殘余應(yīng)力概念
        2.2.2 熱分析理論
        2.2.3 應(yīng)力場分析理論
    2.3 焊縫疲勞壽命評估方法
        2.3.1 疲勞概述
        2.3.2 不同疲勞壽命評估方法的選用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 典型焊縫在車載作用下的有限元分析
    3.1 工程背景
    3.2 有限元模型建立
        3.2.1 正交異性鋼橋面板模型
        3.2.2 網(wǎng)格無關(guān)性檢查
        3.2.3 不同焊縫區(qū)域網(wǎng)格的劃分
    3.3 最不利加載工況
        3.3.1 疲勞車輛荷載
        3.3.2 加載方式
        3.3.3 計(jì)算結(jié)果分析
    3.4 典型焊縫處疲勞應(yīng)力分析
        3.4.1 RD區(qū)域焊縫疲勞應(yīng)力分析
        3.4.2 RF區(qū)域焊縫疲勞應(yīng)力分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 焊接殘余應(yīng)力與車載耦合有限元分析
    4.1 焊接子模型的建立
        4.1.1 幾何模型參數(shù)
        4.1.2 材料屬性
        4.1.3 網(wǎng)格的選擇與劃分
    4.2 焊接過程有限元模擬
        4.2.1 焊接熱源的選取與施加
        4.2.2 溫度場計(jì)算結(jié)果分析
        4.2.3 應(yīng)力場計(jì)算結(jié)果分析
    4.3 殘余應(yīng)力與車輪荷載耦合分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 正交異性鋼橋面板典型焊縫的疲勞壽命評估
    5.1 疲勞壽命評估流程
    5.2 疲勞S-N曲線的選用
    5.3 車輛荷載的選用
    5.4 典型焊縫處的疲勞壽命評估
        5.4.1 不考慮殘余應(yīng)力典型焊縫處的疲勞壽命
        5.4.2 考慮殘余應(yīng)力典型焊縫處的疲勞壽命
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要工作與結(jié)論
    6.2 展望
攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]Q460高強(qiáng)度鋼材焊接T形截面殘余應(yīng)力影響參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究 [J]. 王田,熊曉莉,馬萌.  中原工學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(05)
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碩士論文
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[2]兩種形狀弧形切口正交異性鋼橋面板的疲勞性能對比研究[D]. 阮詩鵬.湖南大學(xué). 2017
[3]考慮焊接殘余應(yīng)力的鋼橋構(gòu)造細(xì)節(jié)疲勞性能評估[D]. 羅洪界.武漢理工大學(xué). 2017
[4]加強(qiáng)型U肋焊接殘余應(yīng)力數(shù)值分析[D]. 李體翰.大連理工大學(xué). 2016
[5]正交異性鋼橋面板縱、橫肋焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬[D]. 康玲.西南交通大學(xué). 2015
[6]正交異性鋼橋面板熱點(diǎn)應(yīng)力法的疲勞壽命評估[D]. 吳月峰.西南交通大學(xué). 2015
[7]基于斷裂力學(xué)的正交異性鋼橋面板與縱肋焊接細(xì)節(jié)疲勞壽命評估[D]. 姜蘇.西南交通大學(xué). 2014
[8]公路正交異性鋼橋面板構(gòu)造細(xì)節(jié)的熱點(diǎn)應(yīng)力分析及疲勞研究[D]. 馮兵.西南交通大學(xué). 2014
[9]基于響應(yīng)面法的正交異性鋼橋面板疲勞設(shè)計(jì)參數(shù)研究[D]. 馬宇平.西南交通大學(xué). 2014
[10]正交異性鋼橋面焊接應(yīng)力數(shù)值模擬[D]. 鄒修興.西南交通大學(xué). 2012



本文編號：3548807