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钢丝损伤对悬索桥吊索承载力影响分析
| 论文题名： | 钢丝损伤对悬索桥吊索承载力影响分析 |
| 关键词： | 钢丝损伤;悬索桥;吊索承载力;力学特性;受力位移曲线 |
| 摘要： | 悬索桥具有跨度大、轻柔性、用料省等特点，其能充分利用材料的特性而受到桥梁界的青睐。由于在车辆荷载作用下并加上自然界的腐蚀双重作用，使得悬索桥钢丝吊索的安全使用受到了严重的威胁。基于此结合大跨度悬索桥实际工程，研究钢丝吊索损伤情况下对悬索桥吊索结构承载力特性影响分析。 运用有限元结构分析软件Midas/Civil对悬索桥进行实体模型的建立，对悬索桥处于不同车辆荷载工况下悬索桥吊索结构的内力变化;其次对工程吊索钢丝材料进行力学拉伸试验，试验分为损伤试验和无损试验，其中损伤试验是对钢丝进行表面刻槽及电化学腐蚀，电化学腐蚀采用外加直流电源的形式进行，腐蚀的程度是以时间和通电电流大小为参数进行试验研究，吊索刻痕深度控制以精度为0.02mm的游标卡尺进行有效控制。 研究结果表明:刻痕深度的变化对钢丝的受力位移曲线影响主要表现在曲线的弹塑性阶段和颈缩破坏阶段，而对材料的弹性阶段影响较小。荷载作用下刻痕损伤的吊索钢丝塑性变形随着刻痕深度的增加逐渐的降低，而与刻痕的位置没有关系，随着刻痕深度的增加钢丝吊索的承载力有一定程度的下降，但对整个吊索结构的影响相对较小;而腐蚀的钢丝对吊索结构影响较大，腐蚀改变了材料的力学特性，经过腐蚀的材料，其塑性变形在一开始受力的时候位移就发生较大的变化，这种变化往往是不可逆的，而在弹塑性阶段和颈缩破坏阶段都发生的很快，即达到一定的荷载就发生断裂破坏，这对于受较大冲击力并需要一定伸长变化的吊索而言显然腐蚀材料是不能满足构件的需要，特别是腐蚀特别严重的构件，承载力降低达45％，对构件的安全使用构成了严重的威胁，因此在日常的维修与加固过程中应该重点监测吊索钢丝材料的腐蚀，对腐蚀的材料及早的采取保护或者更换。 |
| 作者： | 李红松 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 殷志祥;谢再平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 辽宁工程技术大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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