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波形钢腹板组合箱梁疲劳损伤试验研究
| 论文题名： | 波形钢腹板组合箱梁疲劳损伤试验研究 |
| 关键词： | 疲劳损伤试验;波形钢腹板;组合箱梁;有限元分析 |
| 摘要： | 新型波形钢腹板组合箱梁将传统波形钢腹板组合箱梁混凝土底板改进为平钢底板，使结构自重进一步减轻，有利于结构的轻量化设计和提高结构跨度，解决了以往混凝土底板开裂的问题，在最大限度发挥材料性能的同时也提高了施工效率，具有鲜明的技术优势和广阔的应用前景。当前，甘肃省准备推广使用这种新型结构，还需对新型结构进行深入的理论和试验研究，特别是组合箱梁的疲劳性能，采用试验研究是最为直接的研究方法，也是当前迫切需要的。 疲劳损伤是由于重复荷载作用引起的结构材料性能衰减的过程，其全过程可以描述为疲劳裂纹的萌生、扩展、形成宏观裂纹以及发生断裂破坏。新型波形钢腹板组合箱梁为焊接钢箱梁与混凝土板的组合结构，其波形钢腹板与平钢底板焊缝连接处、混凝土顶板与波形钢腹板剪力连接处以及直接承受动力荷载的混凝土顶板均为组合箱梁疲劳损伤关键部位。本文在项目课题的支持下，开展了波形钢腹板组合箱梁疲劳损伤的试验研究。主要研究工作有: 1.从波形钢腹板组合箱梁的发展和组合箱梁疲劳研究进展，推出新型波形钢腹板组合箱梁并分析其构造特点和对疲劳性能的影响; 2.对传统疲劳强度理论和基于断裂力学的疲劳理论进行系统阐述，并对比分析两种疲劳理论研究方法的不同和各自特点; 3.以某新型1-40m波形钢腹板组合箱梁为结构原型，设计并制作了疲劳损伤缩尺试验模型，对试验梁进行疲劳损伤模型试验，以确定试验梁关键疲劳损伤构件，并对疲劳损伤发展规律和对组合箱梁的影响进行分析; 4.采用通用有限元软件ANSYS建立适用的有限元模型，通过改变关键疲劳构件的构造和材料参数，分析不同影响因素对组合箱梁疲劳累计损伤量D的影响，并从分析结果提出改进设计建议。 |
| 作者： | 刘旺宗 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王根会;甘亚南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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