本文關(guān)鍵詞：局部腐蝕對(duì)鋼管拱肋極限承載力的影響的試驗(yàn)研究與有限元分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：拱橋在中國有著悠久的歷史。由于其結(jié)構(gòu)形式多樣、造型美觀、剛度較大等特點(diǎn),長期以來是中國主要橋型之一,即使在橋型選擇日益豐富的近30年大建設(shè)時(shí)期,拱橋在中國仍有大量的修建,并在設(shè)計(jì)、施工等方面取得了舉世矚目的成績。然而,在橋梁服役期間,許多鋼拱橋已出現(xiàn)了病害,鋼材銹蝕已然嚴(yán)重威脅橋梁的耐久性,對(duì)其腐蝕后剩余承載力的研究應(yīng)該引起足夠的重視。本文基于鋼拱橋的腐蝕病害,開展了以下研究工作:(1)為了探討腐蝕對(duì)鋼管拱肋極限承載力的影響,設(shè)計(jì)了4根圓鋼管拱肋模型,采用鋼管局部環(huán)向壁厚變薄的方式模擬局部腐蝕,利用面內(nèi)五點(diǎn)對(duì)稱加載方式進(jìn)行承載力試驗(yàn),量測加載全過程的荷載、位移及應(yīng)變數(shù)據(jù),并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)腐蝕面積和腐蝕深度相同時(shí),吊桿—拱肋連接處腐蝕相比拱頂處的腐蝕,吊桿—拱肋連接處的腐蝕對(duì)整體承載力的影響更大,吊桿與拱肋連接處腐蝕的極限承載力相比拱頂處的腐蝕的極限承載力下降約8%;未腐蝕的鋼管拱肋的極限承載力相比有局部腐蝕的鋼管拱肋的極限承載力低,其鋼管實(shí)際壁厚與鋼管設(shè)計(jì)壁厚存在較大誤差對(duì)該極限承載力的試驗(yàn)結(jié)果影響較大。(2)在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,利用有限元軟件ABAQUS建立試驗(yàn)構(gòu)件的三維有限元模型,對(duì)試驗(yàn)構(gòu)件進(jìn)行數(shù)值模擬分析。該有限元模擬分析考慮了幾何、材料雙重非線性對(duì)試驗(yàn)鋼管拱肋承載能力的影響。將有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證有限元模擬計(jì)算的正確性、合理性,并分析兩者存在誤差的原因,為后續(xù)試驗(yàn)研究及有限元計(jì)算提供借鑒�；谟邢拊�(jì)算結(jié)果,對(duì)鋼管拱肋試件的荷載—變形關(guān)系進(jìn)行了分析,深入研究了腐蝕后的鋼管拱肋在受力過程中的應(yīng)力—應(yīng)變分布及其變化規(guī)律。(3)在前述研究的基礎(chǔ)上,利用有限元軟件ABAQUS建立不同腐蝕工況的鋼管拱肋模型,對(duì)其進(jìn)行了非線性分析。在局部腐蝕情況下,研究了腐蝕部位、腐蝕面積、腐蝕深度等參數(shù)對(duì)鋼管拱肋在面內(nèi)半跨荷載下極限承載力的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：鋼管拱肋 極限承載力 腐蝕 試驗(yàn) 有限元
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U446
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題背景11-16
• 1.1.1 鋼管拱橋發(fā)展概述11-14
• 1.1.2 鋼拱橋和鋼管混凝土拱橋病害概述14-16
• 1.2 相關(guān)課題研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 鋼拱橋和鋼管混凝土拱橋極限承載力的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 鋼材腐蝕后力學(xué)性能研究18-20
• 1.2.3 鋼管混凝土的數(shù)值模擬20-21
• 1.3 研究意義21
• 1.4 本文的工作21-23
• 第二章 局部腐蝕對(duì)鋼管拱肋極限承載力的影響的試驗(yàn)研究23-43
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>23
• 2.2 金屬材料拉伸試驗(yàn)23-26
• 2.2.1 試驗(yàn)材料與試樣尺寸23-24
• 2.2.2 拉伸試驗(yàn)過程24-25
• 2.2.3 鋼材的本構(gòu)關(guān)系模型25-26
• 2.3 試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃椭谱?/span>26-29
• 2.4 試驗(yàn)方案29-32
• 2.4.1 試驗(yàn)加載裝置和試驗(yàn)方法29-30
• 2.4.2 量測內(nèi)容及測點(diǎn)布置30-32
• 2.5 試驗(yàn)全過程及現(xiàn)象32-35
• 2.5.1 試驗(yàn)全過程32-33
• 2.5.2 破壞過程及破壞形態(tài)33-35
• 2.6 試驗(yàn)結(jié)果及分析35-42
• 2.6.1 不同模型拱測點(diǎn)的荷載—位移曲線35-37
• 2.6.2 荷載—應(yīng)變曲線37-39
• 2.6.3 撓度分析39-42
• 2.7 本章小結(jié)42-43
• 第三章 局部腐蝕對(duì)鋼管拱肋極限承載力的影響非線性有限元分析43-61
• 3.1 非線性分析43-44
• 3.2 ABAQUS有限元分析模型的建立44-46
• 3.2.1 材料的本構(gòu)關(guān)系模型44
• 3.2.2 有限元模型的建立44-45
• 3.2.3 單元選取45
• 3.2.4 邊界條件和加載方式45-46
• 3.3 結(jié)構(gòu)幾何缺陷46-47
• 3.4 有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析47-58
• 3.4.1 荷載—位移曲線分析47-54
• 3.4.2 有限元受力機(jī)理分析54-58
• 3.5 本章小結(jié)58-61
• 第四章 半跨荷載下局部腐蝕對(duì)鋼管拱肋極限承載力的影響有限元分析61-79
• 4.1 引言61
• 4.2 空鋼管拱肋腐蝕模型61-62
• 4.3 加載方式62-63
• 4.4 計(jì)算工況和計(jì)算結(jié)果63-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第五章 結(jié)論與展望79-81
• 5.1 主要結(jié)論79-80
• 5.2 進(jìn)一步研究的建議80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉愛榮;肖博政;黃永輝;禹奇才;;界面狀況對(duì)啞鈴型鋼管混凝土拱承載能力的影響[J];廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

2 楊亞良;李敏風(fēng);;上海盧浦大橋防腐維修方案[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2014年11期

3 黃永輝;劉愛榮;王榮輝;;拱肋下?lián)蠈?duì)鋼管混凝土拱橋極限承載力的影響[J];公路;2013年12期

4 廖平;邵柯夫;姜蘇;;腐蝕對(duì)鋼橋承載能力的影響探析[J];鐵道建筑;2013年11期

5 史煒洲;童樂為;陳以一;李自剛;沈凱;;腐蝕對(duì)鋼材和鋼梁受力性能影響的試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2012年07期

6 童建軍;邵國霞;;海底隧道鋼拱架銹蝕對(duì)承載力影響研究[J];鐵道建筑;2011年06期

7 陳寶春;陳康明;趙秋;;中國鋼拱橋發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J];中外公路;2011年02期

8 殷志祥;吳國強(qiáng);;網(wǎng)架周邊桿件隨機(jī)腐蝕對(duì)整體穩(wěn)定性的影響[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2010年S1期

9 陳嚴(yán)飛;李昕;周晶;;不規(guī)則腐蝕缺陷管道極限承載力研究[J];工程力學(xué);2009年11期

10 宋小雷;曾志興;;混凝土結(jié)構(gòu)中銹蝕鋼筋力學(xué)性能研究分析[J];基建優(yōu)化;2007年06期

  本文關(guān)鍵詞：局部腐蝕對(duì)鋼管拱肋極限承載力的影響的試驗(yàn)研究與有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：432563