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基于响应面法的正交异性钢桥面板疲劳设计参数研究
| 论文题名： | 基于响应面法的正交异性钢桥面板疲劳设计参数研究 |
| 关键词： | 正交异性钢桥面板;构造细节;疲劳性能;响应面法;设计参数 |
| 摘要： | 正交异性钢桥面板具有质轻、极限承载能力大，易于装配化、施工周期短等显著优点而被广泛运用于现代大跨度桥梁建设中，但同时正交异性钢桥面板制造安装误差、初始缺陷及应力集中显著等因素导致在荷载反复作用下疲劳易损伤部位极易开裂。正交异性钢桥面板的疲劳问题直接影响钢桥的使用寿命，是桥梁建设中的难点和热点问题，所以对正交异性钢桥面板的抗疲劳性能进行研究显得十分必要。论文主要从正交异性钢桥面板的构造细节和设计参数两方面着手进行研究分析，其主要工作如下: (1)回顾了正交异性钢桥面板的发展历程，对正交异性钢桥面板的国内外研究进展现状和疲劳病害问题进行了介绍和总结。 (2)对钢桥疲劳基本理论进行了阐述。主要介绍了疲劳的基本概念、三种疲劳积伤理论、疲劳寿命评估的方法和钢桥抗疲劳设计方法。 (3)以港珠澳大桥为研究背景，对正交异性钢桥面板的纵肋与面板的纵向连接处和横隔板U肋交叉处的构造细节开展抗疲劳性能试验研究，并采用ANSYS有限元软件对上述构造细节进行仿真分析，研究了不同顶板与纵肋之间的连接焊缝的熔透率对此区域焊缝应力的影响以及横隔板U肋交叉处的受力特性。 (4)采用响应面法对正交异性钢桥面板的设计参数在合理取值区间内设计实验样本，建立了参数化的正交异性钢桥面板有限元分析模型，通过仿真分析计算出待研究易损细节应力的响应值。在此基础上运用最小二乘法原理求出各类疲劳细节应力及模型质量的响应面模型。最后对响应面模型进行优化，从而求出对应各类疲劳细节性能较优的合理参数匹配。 |
| 作者： | 马宇平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 卜一之 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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