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铁路荷载作用下HRB(F)500级高强钢筋疲劳性能研究
| 论文题名： | 铁路荷载作用下HRB(F)500级高强钢筋疲劳性能研究 |
| 关键词： | 铁路工程;荷载作用;高强钢筋;疲劳性能;有限元软件 |
| 摘要： | 高强钢筋因为其良好的力学性能，在实际工程中的应用越来越广泛。为了配合我国铁路事业的发展，推广高强钢筋在铁路工程中的应用，2014年3月，由中国铁路总公司开展了“铁路工程应用高强钢筋试验”的科研项目。本次研究就是在该项目的支持下进行的，重点研究了HRB(F)500级钢筋母材的疲劳性能。为了研究HRB(F)500级钢筋母材的疲劳性能，本文从试验、数据拟合、有限元模拟和疲劳性能影响因素分析四个方面出发: 1、运用万能材料试验机，对HRB(F)500级钢筋母材进行了疲劳性能试验。 2、通过比对S-N曲线模型，确定了适合本次研究的S-N曲线模型并确定了算法，求得了各个规格钢筋的S-N曲线。由求得的S-N曲线方程，分别得到了各个规格钢筋200万次、500万次和1000万次的疲劳应力幅。 3、运用ANSYS有限元软件对直径16mmHRB500级钢筋在不同应力比下的疲劳过程进行了数值模拟。 4、分析了各个因素对钢筋疲劳性能的影响。 通过以上工作得到:“双对数-双折线”模型能很好的吻合疲劳试验结果，得出适宜的S-N曲线;各个规格钢筋的S-N曲线和在不同疲劳寿命下的疲劳强度;有限元计算结果与试验结果基本吻合;升降法求得的S-N曲线比Haibach法的更加平缓，对应的1000万次时的疲劳应力幅也较Haibach法大，但运用升降法求得的结果更接近实际;钢筋的疲劳应力幅随着钢筋直径的增大而减小，随着应力比的增大在不断减小，且随着应力比的增大，钢筋疲劳应力幅的下降速度在逐渐增大;HRBF500级钢筋的疲劳性能略优于HRB500级钢筋，且随着疲劳寿命的增长，HRBF500级钢筋与HRB500级钢筋的疲劳应力幅的差值在逐渐增大。 最后，通过钢筋疲劳性能的影响分析，在数据统计分析的基础上提出考虑影响疲劳性能相关因素的HRB(F)500级高强钢筋疲劳应力幅的一般计算式，并将计算结果与试验结果进行了比较，发现比较接近，说明建立的计算式可行。 |
| 作者： | 张少华 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王起才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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