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悬索桥新型钢-混组合桥面系疲劳性能研究
| 论文题名： | 悬索桥新型钢-混组合桥面系疲劳性能研究 |
| 关键词： | 悬索桥;钢-混组合桥面;疲劳损伤;有限元分析 |
| 摘要： | 随着经济的快速发展，桥梁在运营期内的交通负荷也随之增大，这对于许多桥梁来说是个严峻考验。既有传统桥面系在工程应用中出现了诸多病害，为新型钢-混组合桥面系的发展提供了新的契机。新型钢-混组合桥面系以充分发挥材料性能、自重轻、易于运输、便于安装、受力状况好等优点在大跨度桥梁中得到了广泛运用。但是，至今对这种新型结构的研究并不是很多，理论体系尚未完善，特别是对大跨度悬索桥新型钢-混组合桥面系疲劳性能方面的研究更是稀少，而疲劳损伤是桥面系发生病害的重要因素。因此，对悬索桥新型钢-混组合桥面系在疲劳性能方面的研究尤其重要。本文基于理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方式，对钢-混组合桥面系疲劳性能进行了探究。内容主要包括: 首先，通过阅读了大量国内外相关文献，对钢-混组合结构桥面系的研究及应用做了详细介绍，找出了该领域研究的不足之处，提出了开展新型钢-混凝土组合桥面系疲劳研究课题。其次，详细介绍了新型钢-混组合桥面系的疲劳理论及计算方法，其中包括新型钢-混组合桥面系抗疲劳的设计原理和设计方法等内容。再次，对英国、美国、欧洲、日本及我国的公路规范疲劳荷载模型进行了阐述，采用ANSYS有限元软件模拟某大跨度钢-混组合桥面系悬索桥，并采用上述疲劳荷载模型对计算模型进行分析。然后，对该桥面系按1∶4比例制造缩尺模型，并用静力荷载和疲劳荷载对它进行了试验。最后，分析了用有限元软件计算结果与试验所得数据的异同。结果表明:车辆荷载大小与疲劳损伤量成正比关系，车辆荷载大小对型钢-混凝土组合桥面系疲劳损伤量的影响十分显著，为了防止公路桥梁发生疲劳破坏，应该对运营期的超载现象进行杜绝;疲劳试验过程中工字钢底板与腹板焊接部位最先出现损伤，而且损伤最为严重，主要原因是该处位于易发生疲劳破坏的焊接部位，而且它的应力幅也是最大的，在本次试验过程中工字钢与混凝土连接部位未发现损伤，剪力键工作状态良好。 |
| 作者： | 付井平 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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