【摘要】：錨拉板結構作為斜拉橋索梁錨固構件,傳力機理復雜,在車輛交變荷載作用下的疲勞問題一直是研究熱點。焊接加工時產生的殘余應力將使得錨拉板疲勞問題更為復雜。而目前國內外針對錨拉板結構疲勞性能的研究較為單一,關于焊接殘余應力對錨拉板疲勞特征的影響研究還較少。因此,文章以蘭州西固黃河大橋為工程背景,結合有限元分析和試驗研究兩類方法開展了焊接殘余應力對錨拉板結構疲勞特征影響的研究。首先,基于有限元分析和模型試驗相結合的方法研究了錨拉板試件的焊接殘余應力與結構疲勞性能,采用磁測法測量了錨拉板試件焊接殘余應力并總結了焊接殘余應力對錨拉板試件疲勞特性的影響機理。研究結果表明:有限元分析獲得的錨拉板試件焊接殘余應力值和疲勞強度與試驗測量所得數據基本一致,即驗證了數值分析方法的準確性。此外,錨拉板試件制作時殘留的焊接殘余應力將導致結構疲勞荷載幅值和等效應力幅值隨之改變。因此,疲勞荷載作用下錨拉板模型疲勞累積損傷值和疲勞壽命也隨之發(fā)生變化。其次,采用數值模擬方法研究了不同焊接殘余應力狀態(tài)下錨拉板試件的疲勞強度與壽命。結果表明,隨著錨拉板結構焊接殘余應力的增加,結構疲勞強度將隨之降低,疲勞壽命也將隨之減少,且焊接殘余應力和模型材料疲勞強度之間基本保持線性關系。同時,依據數值模擬結果最終建立了焊接殘余應力狀態(tài)下錨拉板試件疲勞強度預測模型。最后,基于Monte-Carlo模擬法得到蘭州西固大橋代表錨拉板關鍵點應力時程曲線,并通過雨流計數法和Goodman模型統(tǒng)計分析得到有焊接殘余應力和無焊接殘余應力狀態(tài)下的應力譜。在此基礎上,依據Miner準則研究了錨拉板疲勞壽命。結果表明,正常運營狀態(tài)下錨拉板應力幅值基本上維持在一定幅度范圍之內,且均小于錨拉板材料的屈服強度。同時,僅考慮車輛荷載循環(huán)作用以及結構焊接殘余應力時,錨拉板關鍵點疲勞壽命均滿足橋梁設計年限要求,但焊接殘余應力對錨拉板結構疲勞壽命影響較大,在實際工程中需要予以重視。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U448.27
【圖文】：

了耳板式連接。耳板式主要包括以下特點：螺栓栓接耳板安裝在主梁腹板外，將其外形加工為楔形以適應所有錨拉板的傾斜角度；但是外伸耳板則需要安裝其他裝置調節(jié)傾斜角度。因為拉索距離橋面位置較遠并且能隨著銷軸產生轉動，因此無法固定減震阻尼器。同時，耳板上方存在圓形小孔將引起應力集中現象，耳板鋼材的強度要求極高。耳板式雖然不美觀，但是結構非常簡單，方便安裝和維修養(yǎng)護。

了耳板式連接。耳板式主要包括以下特點：螺栓栓接耳板安裝在主梁腹板外，將其外形加工為楔形以適應所有錨拉板的傾斜角度；但是外伸耳板則需要安裝其他裝置調節(jié)傾斜角度。因為拉索距離橋面位置較遠并且能隨著銷軸產生轉動，因此無法固定減震阻尼器。同時，耳板上方存在圓形小孔將引起應力集中現象，耳板鋼材的強度要求極高。耳板式雖然不美觀，但是結構非常簡單，方便安裝和維修養(yǎng)護。

錨筒式是將鋼管焊接于橋梁主梁腹板之上，拉索穿入鋼管并用錨頭錨固于這根鋼管底部，錨筒式結構組成主要包括：錨筒、上蓋板、下蓋板和加勁肋板，如圖1-3。斜拉索穿過錨筒固定于錨筒底部，索力通過錨筒由上至下擴散至腹板。錨筒式主要適用于單股斜拉索，汕頭磐石大橋，日本的名港中央大橋和生口大橋均選用了此類錨固型式。錨筒式主要包括以下特點：選用楔形承壓板以滿足斜拉索傾斜角度；錨頭裸露在主梁底部，檢修與養(yǎng)護比較困難；錨筒式結構對鋼材類型要求較低，普通橋梁鋼便可滿足要求。（4）錨拉板式1986 年，當時世界最大斜拉橋加拿大安納西斯橋的設計過程中，工程師將拉索的受拉構件焊接在主梁的上翼緣上，用對接焊將上翼緣的另一面與腹板連接起來，該構造即錨拉板的雛形。錨拉板式主要包含以下構件：錨筒、承壓板、錨拉板和加勁肋板，詳見圖 1-4。錨拉板和主梁之間的焊接位置應當增大板厚并?

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陶情;;那個拉板犁的是我父親[J];大學生;2017年10期

2 李新樂;;介紹一種安全溶藥箱[J];中華護理雜志;1988年03期

3 季淦賢;;壓濾機的新型過濾機構介紹[J];染料工業(yè);1989年05期

4 劉啟茂;;拉板車的人[J];揚子江詩刊;2011年03期

5 顏世廣,張大武,黃輝;一種新型的鐵心拉板結構[J];變壓器;2003年10期

6 李錦彪，周重芝;變壓器鐵心拉板損耗的計算與分析[J];變壓器;1995年06期

7 李鵬;;壓濾機自動拉板改造[J];銅業(yè)工程;2015年02期

8 柯名強;陳澤展;;斜拉橋錨拉板結構分析[J];山西建筑;2009年16期

9 白如鏡,郭軍,許永東,王大力;壓濾機拉板裝置的改進[J];機械管理開發(fā);2001年S2期

10 孫根鎖;;拉板絕緣結構的改進[J];變壓器;1990年03期

相關會議論文 前3條

1 范煒;;斜拉橋錨拉板受力性能研究[A];2015年7月建筑科技與管理學術交流會論文集[C];2015年

2 鄭綱;劉宏;;武漢二七長江大橋錨拉板模型試驗研究[A];鋼結構工程研究⑧——中國鋼協結構穩(wěn)定與疲勞分會第12屆（ASSF-2010）學術交流會暨教學研討會論文集[C];2010年

3 鄭綱;陳開利;;鋼斜拉橋錨拉板結構模型疲勞試驗研究[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學術會議暨第十屆破壞科學研討會/第八屆全國MTS材料試驗學術會議論文集[C];2010年

相關重要報紙文章 前10條

1 王韜;故事中的黑色“咔拉板”[N];中華建筑報;2009年

2 通訊員 王R

本文編號：2781373