基于等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的錨箱疲勞性能研究
發(fā)布時間:2025-01-09 06:26
隨著經(jīng)濟社會和交通事業(yè)的發(fā)展,國家對橋梁的跨越能力提出了更高要求,在未來一段時期內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)也將隨之增多。疲勞是鋼結(jié)構(gòu)橋梁經(jīng)常出現(xiàn)的問題,在運營中引發(fā)了一系列事故,因此鋼橋疲勞的問題一直為國內(nèi)外學(xué)者所關(guān)注。本文以大連市某斜拉橋為工程背景,以索塔錨固結(jié)構(gòu)錨箱為研究對象,基于等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法評估了斜拉橋錨箱的疲勞壽命并結(jié)合試驗研究了其疲勞性能。(1)建立了斜拉橋的Midas全橋模型,根據(jù)《JTG D64-2015公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》的抗疲勞設(shè)計規(guī)定加載,確定了最不利拉索的編號,并與美國和英國規(guī)范的疲勞計算結(jié)果相比較,最終確定最大索力幅為430kN,考慮平均應(yīng)力的影響,采用Gerber平均應(yīng)力修正理論,確定了足尺模型試驗加載值,采用正弦波進行疲勞加載,波谷值為50kN,波峰值為480kN,需循環(huán)加載226萬次。(2)在完成226萬次的加載后,通過對應(yīng)力位移數(shù)據(jù)的分析,錨箱的應(yīng)力未有明顯變化,變形穩(wěn)定,剛度也未退化,綜合磁粉探傷結(jié)果未發(fā)現(xiàn)有裂紋產(chǎn)生,說明設(shè)計能夠滿足使用要求,在加載276萬次后結(jié)構(gòu)仍然未發(fā)生疲勞破壞,說明錨箱的抗疲勞設(shè)計具有很大的富余量。(3)采用等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法,驗證了其...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 錨箱的分類
1.2.1 內(nèi)置式鋼錨箱
1.2.2 外露式鋼錨箱
1.2.3 箱塔一體式錨箱
1.3 鋼橋疲勞的研究方法
1.3.1 名義應(yīng)力法
1.3.2 熱點應(yīng)力法
1.3.3 斷裂力學(xué)法
1.4 工程背景
1.4.1 總體布置
1.4.2 主塔布置形式
1.4.3 索塔錨固結(jié)構(gòu)
1.5 研究的主要內(nèi)容及方法
2 斜拉橋整體計算及疲勞荷載確定
2.1 概述
2.1.1 有限元模型的建立
2.1.2 計算結(jié)果
2.2 疲勞荷載確定
2.2.1 按照公路鋼橋設(shè)計規(guī)范
2.2.2 按照AASHTO計算
2.2.3 按照BS5400 計算
2.2.4 計算結(jié)果比對
2.3 錨箱的有限元分析
2.4 本章小結(jié)
3 試驗過程及結(jié)果分析
3.1 測點布置
3.2 加載方案
3.2.1 確定加載幅值
3.2.2 預(yù)加載方案
3.2.3 疲勞加載方案
3.3 試驗結(jié)果分析
3.3.1 位移結(jié)果
3.3.2 靜載結(jié)果
3.3.3 荷載-應(yīng)力分析
3.3.4 試驗值與理論值比較
3.4 本章小結(jié)
4 基于等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的疲勞壽命分析
4.1 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法理論
4.1.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力定義
4.1.2 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力
4.1.3 主S-N曲線
4.2 網(wǎng)格不敏感性驗證
4.3 錨箱疲勞壽命評估
4.4 橋塔鋼板結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)分析
4.4.1 橋塔壁板厚設(shè)計參數(shù)
4.4.2 承剪板厚設(shè)計參數(shù)
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
主要結(jié)論
展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:4025293
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 錨箱的分類
1.2.1 內(nèi)置式鋼錨箱
1.2.2 外露式鋼錨箱
1.2.3 箱塔一體式錨箱
1.3 鋼橋疲勞的研究方法
1.3.1 名義應(yīng)力法
1.3.2 熱點應(yīng)力法
1.3.3 斷裂力學(xué)法
1.4 工程背景
1.4.1 總體布置
1.4.2 主塔布置形式
1.4.3 索塔錨固結(jié)構(gòu)
1.5 研究的主要內(nèi)容及方法
2 斜拉橋整體計算及疲勞荷載確定
2.1 概述
2.1.1 有限元模型的建立
2.1.2 計算結(jié)果
2.2 疲勞荷載確定
2.2.1 按照公路鋼橋設(shè)計規(guī)范
2.2.2 按照AASHTO計算
2.2.3 按照BS5400 計算
2.2.4 計算結(jié)果比對
2.3 錨箱的有限元分析
2.4 本章小結(jié)
3 試驗過程及結(jié)果分析
3.1 測點布置
3.2 加載方案
3.2.1 確定加載幅值
3.2.2 預(yù)加載方案
3.2.3 疲勞加載方案
3.3 試驗結(jié)果分析
3.3.1 位移結(jié)果
3.3.2 靜載結(jié)果
3.3.3 荷載-應(yīng)力分析
3.3.4 試驗值與理論值比較
3.4 本章小結(jié)
4 基于等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的疲勞壽命分析
4.1 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法理論
4.1.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力定義
4.1.2 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力
4.1.3 主S-N曲線
4.2 網(wǎng)格不敏感性驗證
4.3 錨箱疲勞壽命評估
4.4 橋塔鋼板結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)分析
4.4.1 橋塔壁板厚設(shè)計參數(shù)
4.4.2 承剪板厚設(shè)計參數(shù)
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
主要結(jié)論
展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:4025293
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