由于具有自重低,極限承載力大,易于拼裝連接,結構連續(xù)性好等諸多優(yōu)點,正交異性鋼橋面板在大跨度橋梁中得到了廣泛應用。由于其為薄壁焊接結構,在橋梁服役期內(nèi)直接承受輪載作用且次數(shù)極高,正交異性鋼橋面板易于發(fā)生疲勞裂紋。本文建立了正交異性鋼橋面板不同構造細節(jié)的精細有限元模型并引入了初始裂紋,基于斷裂力學理論對疲勞裂紋的擴展速率進行了研究,對裂紋的形態(tài),部位,大小對疲勞壽命的影響進行了評估,主要內(nèi)容有：1.回顧了二戰(zhàn)以來正交異性鋼橋面板的發(fā)展歷程,總結了美國、歐洲和日本關于正交異性鋼橋面板疲勞研究的相關成果,分析了我國在正交異性鋼橋面板疲勞研究中存在的問題。2.建立了具有典型構造特征的正交異性鋼橋面板板殼有限元模型,計算了不同構造細節(jié)在不同軸重作用下的應力歷程,依據(jù)miner線性損傷累計理論評估了不同軸重對正交異性鋼橋面板各構造細節(jié)疲勞性能的影響,總結了對超載和焊接缺陷敏感的構造細節(jié)部位。3.建立了正交異性鋼橋面板不同構造細節(jié)部位（分別為兩縱肋間橫肋腹板弧形切口處,縱向加勁肋工地接頭,縱肋與面板角接焊縫）精細子模型并引入初始裂紋,計算了不同輪載條件下裂紋尖端應力強度因子,對構造細節(jié)部位裂紋開裂形... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學北京市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 正交異性鋼橋面板的發(fā)展
    1.2 正交異性鋼橋面板的疲勞問題
    1.3 正交異性鋼橋面板疲勞問題研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋼結構疲勞研究的發(fā)展
        1.3.2 疲勞車輛荷載譜研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要工作內(nèi)容
第二章 基于斷裂力學理論正交異性鋼橋面板疲勞分析
    2.1 基于miner準則的S-N曲線法
    2.2 熱點應力法
    2.3 斷裂力學法
        2.3.1 應力強度因子的計算
        2.3.2 基于斷裂力學疲勞壽命評估法則
    2.4 本章小結
第三章 正交異性鋼橋面板構造細節(jié)名義應力驗算
    3.1 正交異性鋼橋面板模型的建立
    3.2 車輛模型及加載方式
    3.3 名義應力驗算結果
    3.4 本章小結
第四章 正交異性鋼橋面板主要構造細節(jié)裂紋擴展分析
    4.1 基于斷裂力學裂紋尖端應力強度因子的計算
    4.2 基于ANSYS裂紋尖端應力強度因子的提取
    4.3 裂紋尖端應力強度因子的數(shù)值分析
        4.3.1 兩縱肋間橫肋腹板弧形切口處裂紋尖端應力強度因子
        4.3.2 縱向加勁肋工地接頭處裂紋尖端應力強度因子
        4.3.3 縱肋與面板角接焊縫處裂紋尖端應力強度因子
    4.4 既有鋼橋各構造細節(jié)部位疲勞壽命預測
        4.4.1 疲勞車荷載調(diào)查現(xiàn)狀
        4.4.2 基于斷裂力學的疲勞壽命分析
    4.5 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝



本文編號：3322676