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重载交通作用下桥梁结构的疲劳损伤数值分析
| 论文题名： | 重载交通作用下桥梁结构的疲劳损伤数值分析 |
| 关键词： | 公路桥梁;桥梁结构;重载交通;桥梁荷载 |
| 摘要： | 我国是一个桥梁大国，桥梁结构的安全运营关系着国民经济健康、高质量的发展，近年来随着公路交通运输事业的快速发展，各地公路桥梁上运行的汽车载重均有了不同程度的增长。工程结构事故中，因疲劳损伤破坏而引发的事故占据着很大的比例，且结构的疲劳破坏在宏观上属于脆性破坏，在破坏之前没有明显的征兆。桥梁在昼夜不停的重载车辆往复行驶作用下必然会遭受到疲劳损伤，且车辆载重的增加会引起疲劳应力幅的增加，疲劳应力幅是影响结构疲劳寿命的一个重要因素。因而对桥梁结构进行重载交通作用下的疲劳损伤分析有其必要性，对于我们实时掌握桥梁的安全运营状况有着重要的参考依据。 本文围绕着重载交通对桥梁结构的疲劳损伤问题，开展了相关的研究工作。针对桥梁结构遭受疲劳破坏的工程事故以及重载交通运输现状做了介绍，收集整理了国内外关于桥梁疲劳性能的研究进展资料。研究总结了预应力钢筋混凝土桥梁疲劳破坏的机理和疲劳寿命分析的方法理论。根据实地交通调查的数据结果，进行统计分析，找出了随机车辆的分布规律，为了模拟桥梁上实际运营的车辆对桥梁产生的疲劳损伤，本文借助Matlab软件，结合车辆的分布规律，编写了随机车流生成程序，通过参数化设置，可以生成符合不同需求的随机车流。根据线性疲劳累积损伤原理，建立了适用于调查路段桥梁的标准疲劳车模型。运用大型有限元分析软件，建立了16m预应力钢筋混凝土空心板梁的实体有限元模型，并用宏命令编写了随机车流加载程序JIAZAI，实现了将Matlab生成的随机车流加载到有限元模型上模拟随机车辆过桥。运用瞬态动力分析方法进行车辆过桥的加载求解，运用线性疲劳累积损伤理论，通过模拟各典型车辆在不同车间距以及不同过桥速度情况下的疲劳损伤，对比了车速以及车间距对桥梁疲劳损伤的影响。将一般运营状态下和密集运营状态下的随机车流加载到有限元模型上，对比了两者的不同影响，分析对比了标准疲劳车作用与一般运营状态下的等效应力幅。 |
| 作者： | 陈万 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 窦远明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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