本文關(guān)鍵詞：在役公路鋼桁架連續(xù)梁橋剩余疲勞壽命評估　出處：《重慶交通大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：我國很多在役鋼桁架橋梁的運營時間超過了50年,交通荷載的增加,加速了橋梁桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的疲勞損傷,這些橋梁易發(fā)生疲勞破壞,并且疲勞破壞常導(dǎo)致的橋梁結(jié)構(gòu)的斷裂倒塌,具有突發(fā)性。為了消除在役鋼桁架橋梁的疲勞隱患,科學(xué)評斷對橋梁的維修與更換提供科學(xué)的評斷,研究在役鋼桁架橋梁的剩余疲勞壽命評估的方法流程是至關(guān)重要的。 論文搜集總結(jié)了國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)剩余疲勞壽命的文獻(xiàn)與研究成果,結(jié)合嘉陵江牛角沱大橋安全性評估項目,對在役鋼桁架連續(xù)梁橋的的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)、桁架構(gòu)件的疲勞性能、城市公路梁橋的應(yīng)力譜的模擬方法,進(jìn)行了一定的研究,建立了適合在役公路鋼桁架連續(xù)梁橋剩余壽命評估的方法。 論文主要進(jìn)行了以下幾點研究工作： ①采用梁單元建立鋼桁架空間有限元模型,根據(jù)嘉陵江牛角沱大橋的設(shè)計圖紙和現(xiàn)場考察,合理釋放梁端約束。 ②通過橋梁結(jié)構(gòu)模型分析,選取桁架梁橋的疲勞控制桿件。 ③截取替換桁架梁橋的典型桿件。 ④加工制作材料性能和疲勞性能試驗桿件。 ⑤在現(xiàn)場調(diào)查梁橋交通荷載的基礎(chǔ)上,用分時段內(nèi)統(tǒng)計的橋梁的車輛數(shù)控制車輛的車間距,模擬梁橋的交通荷載和桁架桿件的應(yīng)力譜。 ⑥用名義應(yīng)力法,對嘉陵江牛角沱大橋的剩余壽命進(jìn)行了評估。 本文主要通過典型桿件的全截面疲勞加載試驗和實測與模擬關(guān)鍵桿件的應(yīng)力時程對鋼橋的疲勞性能進(jìn)行評估。在進(jìn)行關(guān)鍵桿件選取時,主要考慮兩個因素,即桿件的活載應(yīng)力幅較大、桿件的平均應(yīng)力較小。由于依托工程為鉚接鋼橋,并且所選取的典型桿件共由四個不等邊角鋼組成,構(gòu)件上下兩端采用鉚釘和鋼桁架節(jié)點板連接,角鋼之間通過綴板進(jìn)行連接,綴板與角鋼間均為鉚釘鉚合；角鋼與節(jié)點板件間為熱鉚工藝,不宜拆除,故選擇典型構(gòu)件中一肢截取部分角鋼進(jìn)行試驗。 通過分別進(jìn)行典型桿件的疲勞性能評估和整個橋梁控制桿件的剩余疲勞壽命計算,得出了嘉陵江牛角沱大橋結(jié)構(gòu)中桿件最短的剩余疲勞壽命為46.82年。 嘉陵江牛角沱大橋的剩余疲勞壽命評估流程對同類鋼橋的剩余疲勞壽命的評估具有一定的參考意義。
[Abstract]:Many of our existing steel truss bridge operation for more than 50 years, the increase of traffic load, accelerated the fatigue damage of internal bridge truss structure, these bridges are prone to fatigue failure, fatigue failure and fracture often leads to the collapse of the bridge structure, with a sudden. To eliminate fatigue problems of steel truss bridges in service the scientific judgment of the bridge maintenance and replacement to provide scientific judgment, process study assessment method of residual fatigue life of existing steel truss bridge is very important.
The paper summarizes the literature and research results of the residual fatigue life of steel structure at home and abroad, combined with the Jialing River Niujiaotuo bridge safety assessment project, the stress structure of continuous beam bridge in service steel truss, the fatigue performance of truss members, should the city force spectrum simulation method of highway beam bridge, the the study, to establish a suitable evaluation method of remaining life in the service of highway steel truss continuous girder bridge.
The main research work of this paper is as follows:
(1) the finite element model of steel truss is set up by beam element, and the beam end constraint is reasonably released according to the design drawings and field investigation of the Jialingjiang Niu jio Tuo bridge.
Secondly, through the analysis of the bridge structure model, the fatigue control rods of the truss girder bridge are selected.
3. Truncate the typical member of the replacement truss bridge.
(4) processing and making material performance and fatigue performance test rod.
(5) on the basis of on-site investigation of traffic load on beam bridges, we use the number of vehicles that are counted in time intervals to control the vehicle spacing, and simulate the traffic load and the stress spectrum of truss members.
The nominal stress method, the residual life of the Jialing River Niujiaotuo bridge is evaluated.
This paper evaluated mainly through the whole section of fatigue testing and measurement of typical members and key members of the simulation of the stress time history of fatigue performance of steel bridge. The key member selection, consider two main factors, namely the bar of the live load stress amplitude is larger, the average stress of small bar. Because the project is a typical member of riveted steel bridges, and selected a total of four equilateral angle steel member, the upper and lower ends of the rivet and the steel truss plate connection, angle between connected by batten plate, batten plate and angle between rivet riveting; angle and node plate element for heat the riveting process, should not be removed, so the choice of a limb interception of some typical components in angle test.
Through the fatigue performance evaluation of typical rods and the remaining fatigue life calculation of the whole bridge control rod, it is concluded that the shortest residual fatigue life of the bar in the Jialing River Niu Jiao Tuo bridge is 46.82 years.
The residual fatigue life assessment process of the Jialingjiang Niu jio Tuo bridge is of certain reference significance for the assessment of the remaining fatigue life of the same kind of steel bridge.

【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U441.4

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本文編號：1427392