拉索平行鋼絲摩擦損傷的實例分析與仿真計算
發(fā)布時間:2020-12-01 22:58
拉索作為纜索支承橋梁的主要承重構(gòu)件,其耐久性將直接影響纜索支承橋梁的運營安全和使用壽命,而由于拉索本身具有較大的長細比、相對小的約束剛度和低阻尼等特性,使得拉索在受到外界激勵時容易產(chǎn)生較大的振動而出現(xiàn)彎曲變形,導(dǎo)致鋼絲間發(fā)生微動滑移從而產(chǎn)生摩擦損傷,降低拉索的安全使用壽命。本文以長沙湘江銀盆嶺大橋的更換拉索的平行鋼絲作為研究對象,截選其中磨損明顯的鋼絲作為樣本,通過工業(yè)顯微鏡和掃描電子顯微鏡對鋼絲表面的摩擦損傷進行圖像拍攝,并對摩擦損傷特征進行了分析描述;之后利用有限元軟件ABAQUS建立了鋼絲間的接觸摩擦仿真模型,分析了鋼絲間微動摩擦過程中的應(yīng)力分布。本文完成的主要工作內(nèi)容如下所示:(1)將更換下來的拉索分為頭部(靠近斜拉橋塔部位)、中部(自由伸長部位)和尾部(靠近斜拉橋塔部位)三個部分,對拉索三個部分的鋼絲的摩擦損傷進行分級,并對損傷情況進行了統(tǒng)計。分別在三個部分截取十根長度為40 cm的鋼絲樣本,通過工業(yè)顯微鏡對表面摩擦損傷進行了宏觀觀察分析。(2)從頭部、中部和尾部三個部分的鋼絲樣本中挑選兩根摩擦明顯的鋼絲,并用砂輪打磨機打磨成5 cm的長度。通過掃描電子顯微鏡對樣本鋼絲表面的...
【文章來源】:長沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1斜拉索構(gòu)造及在橋梁結(jié)構(gòu)中的布置圖??
a)拉索主體構(gòu)造?b)拉索在橋梁結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造??圖1.1斜拉索構(gòu)造及在橋梁結(jié)構(gòu)中的布置圖??1.2斜拉索的應(yīng)用和發(fā)展??斜拉索是斜拉橋體系的一部分,也是斜拉橋的核心構(gòu)件。伴隨著斜拉橋的發(fā)展,斜??拉索的布置也出現(xiàn)了多種的方式。比如單索面、雙索面、扇形式和輻射式等。但同時由??于斜拉索與斜拉橋的連接和受力等復(fù)雜的問題,使得斜拉索在一開始就存在著疲勞、錨??固和振動等問題。斜拉索的相關(guān)技術(shù)也隨著國內(nèi)外學(xué)者不斷的探索和研究而逐漸發(fā)展起??來。??1.2.1斜拉索的索型及應(yīng)用??斜拉索作為斜拉橋的主要承重構(gòu)件,既會受到各種荷載的作用,又會受到自然環(huán)境??中的腐蝕,為了滿足斜拉索在服役期間會遇到的各種問題,斜拉索主要有以下幾種形式:??a)鋼筋索?b)鋼絲索?c)鋼絞線索?d)單股鋼絞纜?e)封閉式鋼纜??圖1.2斜拉索截面圖??3??
通??圖2.7變形后的圓形接觸面??由于接觸變形具有局限性,使得圖2.7中變形后圓形接觸面的半徑〇總是小于球體??半徑R和/?2,故在討論兩球體接觸的局部變形時,可以運用半空間體的相關(guān)原理來進??行分析。兩球體受外部荷載后沿Z軸的位移vv,和vv2可由接觸面上的分布壓力彳得出:??w丨=JJ?qdsdy/?(2.11)??w2?=? ̄ ̄?JJ?qdsdy/?(2.12)??可得:??w,?-I-?w2?=?(/:,?+?A:2)||qdsdyj?(2.13)??其中?卜(2.14)??7Ttx?7Tt2??式中的積分區(qū)域為圖中的圓形接觸區(qū)域,M點為變形后從,和從2的重合點。s和v/??是以M為中心的極坐標(biāo),由結(jié)果可明顯看出%和%是r的函數(shù)。??由式(2.9)和式(2.14)可知,通過對分布壓力g的積分來表示變形的幾何關(guān)系為:??(^,?+?A:,)?U?qdsdii/?-b-?(3r2?(2.15)??但是直接用積分方程來求解還是存在著一定的困難
本文編號:2895074
【文章來源】:長沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1斜拉索構(gòu)造及在橋梁結(jié)構(gòu)中的布置圖??
a)拉索主體構(gòu)造?b)拉索在橋梁結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造??圖1.1斜拉索構(gòu)造及在橋梁結(jié)構(gòu)中的布置圖??1.2斜拉索的應(yīng)用和發(fā)展??斜拉索是斜拉橋體系的一部分,也是斜拉橋的核心構(gòu)件。伴隨著斜拉橋的發(fā)展,斜??拉索的布置也出現(xiàn)了多種的方式。比如單索面、雙索面、扇形式和輻射式等。但同時由??于斜拉索與斜拉橋的連接和受力等復(fù)雜的問題,使得斜拉索在一開始就存在著疲勞、錨??固和振動等問題。斜拉索的相關(guān)技術(shù)也隨著國內(nèi)外學(xué)者不斷的探索和研究而逐漸發(fā)展起??來。??1.2.1斜拉索的索型及應(yīng)用??斜拉索作為斜拉橋的主要承重構(gòu)件,既會受到各種荷載的作用,又會受到自然環(huán)境??中的腐蝕,為了滿足斜拉索在服役期間會遇到的各種問題,斜拉索主要有以下幾種形式:??a)鋼筋索?b)鋼絲索?c)鋼絞線索?d)單股鋼絞纜?e)封閉式鋼纜??圖1.2斜拉索截面圖??3??
通??圖2.7變形后的圓形接觸面??由于接觸變形具有局限性,使得圖2.7中變形后圓形接觸面的半徑〇總是小于球體??半徑R和/?2,故在討論兩球體接觸的局部變形時,可以運用半空間體的相關(guān)原理來進??行分析。兩球體受外部荷載后沿Z軸的位移vv,和vv2可由接觸面上的分布壓力彳得出:??w丨=JJ?qdsdy/?(2.11)??w2?=? ̄ ̄?JJ?qdsdy/?(2.12)??可得:??w,?-I-?w2?=?(/:,?+?A:2)||qdsdyj?(2.13)??其中?卜(2.14)??7Ttx?7Tt2??式中的積分區(qū)域為圖中的圓形接觸區(qū)域,M點為變形后從,和從2的重合點。s和v/??是以M為中心的極坐標(biāo),由結(jié)果可明顯看出%和%是r的函數(shù)。??由式(2.9)和式(2.14)可知,通過對分布壓力g的積分來表示變形的幾何關(guān)系為:??(^,?+?A:,)?U?qdsdii/?-b-?(3r2?(2.15)??但是直接用積分方程來求解還是存在著一定的困難
本文編號:2895074
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