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基于TCD的锚拉板疲劳性能分析与试验研究
| 论文题名： | 基于TCD的锚拉板疲劳性能分析与试验研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;索梁锚固结构;锚拉板;疲劳性能;有限元分析 |
| 摘要： | 随着大跨度钢斜拉桥的广泛应用，斜拉索索力也逐渐增大。在巨大索力作用下，斜拉桥的索梁锚固结构将受到极大的挑战。加之索力反复变化，可能会使斜拉索锚固结构的应力集中部分产生疲劳破坏。设计过程中尽量保证圆滑过渡，以免产生较大的应力。否则，在长时间的反复荷载作用下，索梁锚固结构易产生疲劳破坏。因此，在斜拉桥中，索梁锚固结构是重要的受力构件，研究斜拉桥索梁锚固结构的疲劳性能对整个桥梁的安全性有着重要的意义。 本文以大连南部滨海大道西延伸线斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构为背景，进行疲劳模型试验和基于临界距离理论的理论分析，进行斜拉桥锚拉板的疲劳性能分析，并最终结合相关规范进行构造细节疲劳验算。本文的研究内容主要有： （1）对大连南部滨海大道西延伸线斜拉桥进行整体有限元分析，根据各斜拉索所受到的应力和应力幅值，确定各斜拉索所对应的索梁锚固结构中最可能发生破坏的316号斜拉索锚固结构当做研究对象。 （2）基于模型相似理论，确定疲劳试验模型的细节设计，并介绍模型制作和模型安装的过程。根据模型相似要求和考虑平均应力的情况下，确定最终的疲劳试验加载方案。并结合平均应力的影响，确定疲劳荷载幅值的上峰值和下峰值。对模型进行疲劳加载和静力加载，设计应变和位移测试方案。 （3）200万次疲劳试验结果证明，锚拉板在施加荷载过程中能够以弹性工作状态工作，并无发生较大的变形及疲劳破坏。参照《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）中的疲劳细节类型，最终证明锚拉板与锚筒连接焊缝的过渡处、加劲板与锚拉板、顶板与锚拉板之间的对接焊缝和角焊缝，在保证施工质量和养护维修正常时，不会发生疲劳开裂。 （4）基于临界距离理论（TCD）对锚拉板进行有限元分析，并基于“线法”对锚拉板的疲劳强度进行预测，最终证明等效当量应力幅为141Mpa，与试件的疲劳极限420Mpa比较相差较大，因此不会发生疲劳破坏。 |
| 作者： | 张岩 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王会利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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