本文關(guān)鍵詞：下承式鋼箱系桿拱橋整體與局部分析及疲勞壽命預(yù)測

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【摘要】：下承式鋼箱系桿拱橋,兼有拱橋較大跨越能力和對地基適應(yīng)能力強(qiáng)兩大特點(diǎn),特別是橋面高程受到限制而橋下又要求保證較大凈空時(shí),具有很大的優(yōu)越性。隨著鋼結(jié)構(gòu)不斷向輕型化和薄壁化發(fā)展,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性分析顯得愈來愈重要,且隨著交通量不斷增加,焊接鋼橋的疲勞問題也日趨嚴(yán)重。本文以安徽省淮南孔李淮河大橋?yàn)楣こ瘫尘?首先基于全橋有限元模型對橋梁結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力特性進(jìn)行了全面分析。其次,建立多尺度有限元模型分析拱腳局部受力,然后進(jìn)行了彈性穩(wěn)定分析和全橋極限承載力分析,最后對拱腳處的關(guān)鍵位置進(jìn)行了疲勞壽命分析,論文研究具有一定的的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。論文的主要研究工作和結(jié)論包括：1.基于設(shè)計(jì)圖紙,采用有限元軟件,建立了孔李淮河大橋全橋空間有限元模型,分析了恒載和汽車活載作用下整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形和動(dòng)力特性。2.拱腳是系桿拱橋的關(guān)鍵局部結(jié)構(gòu),受力復(fù)雜,為此通過引入多尺度建模法建立了孔李淮河大橋多尺度有限元模型,拱腳局部細(xì)節(jié)采用比較精細(xì)的板殼單元模擬,整體結(jié)構(gòu)的其它部分用梁、桿單元模擬,兩者的交接處采用主從節(jié)點(diǎn)的約束方程連接,詳細(xì)分析了多種工況下拱腳局部的受力特點(diǎn)和應(yīng)力分布情況。3.通過對該橋的彈性穩(wěn)定分析,獲得了拱腳局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)模態(tài),討論了活載布置和拱肋風(fēng)撐對結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定系數(shù)的影響；考慮幾何和材料非線性,進(jìn)行了孔李淮河大橋極限承載力分析,得出了全橋整體的極限承載能力和安全系數(shù)。4.依據(jù)英國規(guī)范BS5400,對該橋的疲勞關(guān)鍵位置的疲勞壽命進(jìn)行了分析預(yù)測,然后采用Walker方程討論了平均應(yīng)力對疲勞壽命預(yù)測的影響,計(jì)算結(jié)果表明考慮平均應(yīng)力影響下預(yù)測的疲勞壽命有所降低。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.22

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本文編號：1144098