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钢管混凝土拱桥桁架局部应力及疲劳性能研究
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥桁架局部应力及疲劳性能研究 |
| 关键词： | 桁架拱桥;K型钢管混凝土节点;热点应力;应力集中系数;疲劳寿命;极限承载力;破坏准则 |
| 摘要： | 在我国众多大跨度钢管混凝土桁架拱桥中，钢管混凝土节点的应用最为广泛。钢管桁架拱桥在承受车辆荷载和风载等疲劳荷载作用时，结构最薄弱部位主要在钢管与钢管之间连接的节点处。目前对于一般钢管节点的研究，国内外已取得大量研究成果，而对钢管混凝土节点性能的研究还不够成熟。本文以湘潭四大桥的钢管混凝土拱桥桁架中的K型钢管混凝土节点为工程背景，通过试验和有限元数值模拟相结合的方法，对K型混凝土节点的局部应力特征、节点极限承载力特性和疲劳性能三个方面进行研究: 1在完成K型空心钢管节点和K型钢管混凝土节点的弹性静力试分析验和有限元数值模拟计算分析的基础上，研究了两类节点的静力工作性能差异、应力集中系数和热点应力特征，分析采用不同数值模型模拟计算节点局部应力的优缺点。 2应用基于弹性静力试验和有限元数值分析的热点应力法来研究桁架K型钢管混凝土节点在轴向疲劳荷载作用下的疲劳性能和疲劳寿命，并通过桁架K型节点的常幅疲劳试验来验证数值理论分析和弹性静力试验分析结果的准确性和可靠性。基于对节点疲劳寿命的回归分析，得出适合于评估K型钢管混凝土节点疲劳寿命的S—N设计曲线。 3通过对K型钢管节点的极限承载力破坏试验，探讨桁架K型钢管混凝土节点在轴向集中荷载作用下的破坏模式，发现空心钢管节点试件极限承载力以主管变形作为破坏准则的评定方法不适用于钢管混凝土节点，并提出适合于评定K型钢管混凝土节点极限承载力的破坏准则。对于K型钢管混凝土节点的承载力计算和极限承载力确定，提出了建议公式。 |
| 作者： | 杨胜 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 钟新谷;石卫华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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