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基于荷载谱的桥面连续简支梁桥梁端疲劳寿命研究
| 论文题名： | 基于荷载谱的桥面连续简支梁桥梁端疲劳寿命研究 |
| 关键词： | 简支梁桥;桥面连续结构;荷载谱;疲劳寿命;有限元分析 |
| 摘要： | 本文作为国家自然科学基金资助项目(编号:51068005):“公路多跨简支梁桥梁端桥面连续破坏机理研究”一部分,就基于荷载谱的桥面连续简支梁桥梁端疲劳寿命开展研究,重点对梁端桥面连续结构在荷载谱和温差作用下的受力和变形进行了线性和非线性分析进而开展了疲劳试验。经研究发现:因桥面连续结构位于简支梁主梁变形的最大部位,以及因橡胶支座弹性压缩不同步引起相邻桥孔的错动变形的影响,导致桥面连续缝结构的受力很复杂,并且用解析法计算的桥面连续结构拉应力最大值超出了砼的抗拉极限强度。因此,桥面连续简支梁桥在通车使用后,其桥面连续缝处的砼会出现细微裂缝并随时间逐步形成碎裂、坑洞等病害,这将大大影响到桥梁结构本身的使用寿命及其行车的安全性。 本文第一部分是理论分析,主要借助有限元软件模拟桥面连续结构在各种工况(温变±20℃、荷载谱、温变±20℃+荷载谱)作用下的应力分析,确定其造成疲劳破坏的主要原因是受汽车活载作用。通过参数分析来研究影响桥面连续端受力的因素,即主要是通过改变桥面铺装的厚度及材料的弹性模量等参数在各种工况下的受力情况,经分析发现:桥面连续端所受的最大拉应力随着桥面铺装弹性模量的增大而增大,随着桥面铺装层厚度的增大而减小。 本文第二部分是试验研究,根据最不利工况产生的应力幅值对疲劳寿命的影响,开展相似模型疲劳试验,制作了6根单片T梁的相似模型,两两组合,建立3组桥面铺装厚度不同的两跨桥面连续简支T梁的试验模型,通过疲劳试验发现:铺装层厚度与桥面连续缝结构的疲劳破坏性能成正比关系;疲劳试验受多种因素的影响(应力幅值、荷载上限、加载频率)。本文的研究具有广泛的理论与应用价值,对桥梁工作者有一定的参考价值。 |
| 作者： | 凌青松 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 程海根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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