基于斷裂力學(xué)的斜拉橋錨拉板疲勞壽命評估.pdf

1、在大跨鋼或鋼混疊合梁斜拉橋中，索梁錨固結(jié)構(gòu)種類較多，是關(guān)鍵的受力部位，其中錨拉板式因具有構(gòu)造簡單、安裝和維修方便、傳力路徑明確等突出優(yōu)點(diǎn)，近年來得到廣泛應(yīng)用，但是由于焊縫分布復(fù)雜、應(yīng)力集中嚴(yán)重，在汽車荷載作用下，疲勞問題較為嚴(yán)重。本文以烏江大橋錨拉板為例，綜合應(yīng)用斷裂力學(xué)計(jì)算理論、結(jié)構(gòu)有限元分析理論和結(jié)構(gòu)可靠度理論，建立了基于斷裂力學(xué)的錨拉板疲勞壽命評估方法，為解決錨拉板的疲勞問題提供了有效的評估方法。
　　本文的研究工作具體如下

2、:
　　(1)闡述了鋼橋疲勞問題的研究現(xiàn)狀。分別總結(jié)了疲勞問題的研究簡史和現(xiàn)有的幾種疲勞研究方法;介紹了鋼橋抗疲勞設(shè)計(jì)的基本流程;對錨拉板的應(yīng)用情況及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，同時(shí)分析了錨拉板的構(gòu)造和受力特點(diǎn)，并由此識別了錨拉板的典型疲勞構(gòu)造細(xì)節(jié)。
　　(2)開展斷裂力學(xué)方法研究。研究了應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法，對錨拉板典型疲勞細(xì)節(jié)分別采用解析法和有限元仿真分析法計(jì)算了裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并分析了其變化規(guī)律。
　　(3)開

3、展基于斷裂力學(xué)的錨拉板疲勞壽命評估方法研究。首先建立烏江大橋的全橋有限元模型，確定了受力最具代表性的錨拉板位置，將最新鋼橋規(guī)范的疲勞荷載計(jì)算模型按索力影響線加載，得到了錨拉板的疲勞荷載譜;結(jié)合局部有限元模型得到各典型疲勞細(xì)節(jié)的應(yīng)力脈;利用疲勞裂紋擴(kuò)展模型的Paris公式積分獲得了各細(xì)節(jié)的疲勞壽命。
　　(4)開展疲勞可靠性研究。在鋼橋疲勞可靠度理論的基礎(chǔ)上，建立了基于斷裂力學(xué)的疲勞可靠度模型，討論了各基本隨機(jī)變量的分布特征以及目標(biāo)