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钢-UHPC组合桥面连续梁桥疲劳构造细节的应力监测与评定
| 论文题名： | 钢-UHPC组合桥面连续梁桥疲劳构造细节的应力监测与评定 |
| 关键词： | 钢-UHPC组合桥面;构造细节;应力响应;有限元分析;疲劳寿命;连续梁桥 |
| 摘要： | 超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete, UHPC)强度高，韧性高而且耐久性好。UHPC桥面铺装是一种新型的桥面铺装形式。位于广东佛山的佛陈扩建新桥的西幅桥是三跨连续梁桥，桥面为钢-UHPC组合正交异性钢桥面。论文以佛陈扩建西桥为工程背景，通过现场实测和有限元计算，监测并分析了正交异性钢桥面板构造细节的应力响应特征，并对疲劳敏感构造细节做出疲劳寿命评估。本文主要内容如下： 通过现场实测得到了随机车流作用下，佛陈扩建西桥正交异性钢桥面板各构造细节七天的应力数据。整理得到各构造细节的24小时应力时程图和典型应力峰值图。分析各构造细节的应力响应特征，采用雨流计数法并根据 Miner累计损伤准则得到各构造细节的应力谱与等效应力幅，以 AASHTO规范中的 S-N曲线评估一些构造细节的疲劳寿命。研究表明，弧形切口比其他构造细节应力大，但是弧形切口的应力曲线不能分辨出联轴中的单轴。各构造细节的疲劳大于桥梁100年设计寿命。 基于佛陈扩建西桥正交异性钢桥面板弧形切口的应力实测数据，分析弧形切口的面内面外应力响应特征。研究表明，同一个横隔板中，各弧形切口的面外应力变化趋势基本保持一致但面内应力差异很大。相邻横隔板则面内应力变化趋势相似，面外应力存在很大差异。 最后，建立了钢-UHPC组合桥面结构有限元模型，按照《公路钢结构桥梁设计规范(JTG D64-2015)》中的标准疲劳车加载，获得了面板对接焊缝、纵肋对接焊缝和弧形切口共3个构造细节的应力响应，分析了应力响应特征并以AASHTO规范中的车流量中值估算了疲劳寿命。另外计算了桥面结构模型无 UHPC层下这3个构造细节应力大小，并与含有UHPC层的模型进行对比，分析了UHPC层及组合效应对正交异性钢桥面板构造细节的应力折减性能。 |
| 作者： | 文鹏翔 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 祝志文;王甜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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