斜拉橋在實(shí)際服役過(guò)程中,容易遭受風(fēng)-車(chē)荷載的作用,加之拉索覆冰且長(zhǎng)期暴露于含有腐蝕性的環(huán)境中,拉索極易發(fā)生腐蝕疲勞破壞,其本質(zhì)是拉索內(nèi)鋼絲的腐蝕疲勞斷裂,使斜拉索承載能力降低。研究表明,斜拉橋壽命一般取決于斜拉索的壽命。因此,探討斜拉索鋼絲在風(fēng)、車(chē)荷載及覆冰作用下的腐蝕疲勞研究可以保證斜拉橋在服役期間拉索的安全可靠度,同時(shí)也可以對(duì)拉索的腐蝕疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),得到最佳的換索時(shí)間,最大限度的延長(zhǎng)拉索的使用壽命。本文以武漢某斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?建立斜拉橋有限元模型,并施加隨機(jī)風(fēng)載、車(chē)載及覆冰作用,得到拉索的實(shí)際受力狀態(tài);然后建立拉索鋼絲的有限元模型,分析拉索鋼絲在點(diǎn)蝕及裂紋作用下的腐蝕疲勞壽命;設(shè)計(jì)了一種拉索鋼絲的室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn),并對(duì)腐蝕后拉索鋼絲進(jìn)行疲勞試驗(yàn),和有限元結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。具體內(nèi)容如下:（1）概述了近年來(lái)由于拉索腐蝕而進(jìn)行的換索工程;對(duì)國(guó)內(nèi)外拉索的腐蝕試驗(yàn)、拉索鋼絲的腐蝕疲勞壽命現(xiàn)狀及斜拉索的腐蝕疲勞壽命現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。（2）詳細(xì)闡述了斜拉索鋼絲的腐蝕疲勞機(jī)理,分析斜拉索鋼絲點(diǎn)蝕擴(kuò)展模型及裂紋成核模型,重點(diǎn)解釋了拉索鋼絲的裂紋擴(kuò)展模型,為計(jì)算拉索鋼絲的腐蝕疲勞壽命提供依據(jù)。（3... 

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 拉索腐蝕試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 斜拉索鋼絲疲勞壽命研究現(xiàn)狀
        1.2.3 斜拉索疲勞壽命研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文主要技術(shù)路線(xiàn)
第二章 拉索鋼絲腐蝕疲勞理論分析
    2.1 腐蝕疲勞的基本概念
    2.2 拉索鋼絲腐蝕疲勞研究
        2.2.1 拉索鋼絲應(yīng)力腐蝕過(guò)程
        2.2.2 拉索鋼絲腐蝕疲勞機(jī)理
    2.3 腐蝕疲勞點(diǎn)蝕擴(kuò)展與裂紋成核模型
        2.3.1 點(diǎn)蝕擴(kuò)展模型
        2.3.2 裂紋成核與起始?jí)勖?br>    2.4 三維裂紋擴(kuò)展理論基礎(chǔ)
        2.4.1 工程裂紋的分類(lèi)
        2.4.2 裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)
        2.4.3 裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子
    2.5 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展理論研究
        2.5.1 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展模型
        2.5.2 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展閾值
        2.5.3 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率
        2.5.4 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展壽命
    2.6 本章小結(jié)
第三章 無(wú)腐蝕環(huán)境下拉索的疲勞可靠度研究
    3.1 斜拉橋的自振特性分析
        3.1.1 斜拉橋有限元模型
        3.1.2 斜拉橋的模態(tài)分析
    3.2 風(fēng)荷載在橋梁模型中的加載方式
        3.2.1 諧波疊加法生成風(fēng)速時(shí)程
        3.2.2 斜拉橋脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的模擬
    3.3 車(chē)荷載在橋梁模型中的加載方式
        3.3.1 隨機(jī)車(chē)隊(duì)生成流程
        3.3.2 斜拉橋隨機(jī)車(chē)載的模擬
    3.4 覆冰作用在橋梁模型中的加載方式
        3.4.1 拉索自激振動(dòng)原理
        3.4.2 斜拉橋覆冰作用的模擬
    3.5 無(wú)腐蝕條件下拉索的疲勞可靠度研究
        3.5.1 拉索疲勞可靠度基本原理
        3.5.2 斜拉索應(yīng)力譜計(jì)算
        3.5.3 斜拉索的疲勞可靠度分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 拉索鋼絲點(diǎn)蝕壽命分析
    4.1 拉索鋼絲室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)研究
        4.1.1 試驗(yàn)方案
        4.1.2 室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.2 拉索點(diǎn)蝕有限元模型的建立
        4.2.1 點(diǎn)蝕坑形貌及尺寸統(tǒng)計(jì)
        4.2.2 點(diǎn)蝕坑建模方法
        4.2.3 點(diǎn)蝕坑的應(yīng)力集中系數(shù)數(shù)值分析
        4.2.4 仿真內(nèi)容分析
    4.3 仿真結(jié)果分析
        4.3.1 點(diǎn)蝕坑深度對(duì)鋼絲等效應(yīng)力的影響
        4.3.2 點(diǎn)蝕坑寬深比對(duì)鋼絲等效應(yīng)力的影響
        4.3.3 點(diǎn)蝕坑間距對(duì)鋼絲等效應(yīng)力的影響
    4.4 點(diǎn)蝕坑擴(kuò)展壽命計(jì)算
        4.4.1 拉索鋼絲鍍鋅層腐蝕階段
        4.4.2 拉索鋼絲基體腐蝕階段
    4.5 本章小結(jié)
第五章 拉索鋼絲的疲勞試驗(yàn)及裂紋擴(kuò)展壽命模型
    5.1 拉索腐蝕鋼絲疲勞試驗(yàn)研究
        5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備與方案
        5.1.2 疲勞試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.1.3 疲勞斷口分析
    5.2 腐蝕鋼絲裂紋擴(kuò)展有限元模擬
        5.2.1 拉索鋼絲裂紋強(qiáng)度因子研究
        5.2.2 拉索鋼絲裂紋擴(kuò)展壽命分析
        5.2.3 腐蝕后拉索鋼絲的疲勞壽命評(píng)估模型
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
攻讀學(xué)位期間參研的項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3717440