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基于应变监测数据的钢桁梁桥整体节点疲劳性能研究
| 论文题名： | 基于应变监测数据的钢桁梁桥整体节点疲劳性能研究 |
| 关键词： | 钢桁梁桥;应变监测数据;整体节点;疲劳性能;有限元模型;热点应力 |
| 摘要： | 现阶段，钢桁梁桥采用整体节点的形式替代传统的铆接、栓接节点.整体节点作为桥梁中连接弦杆、腹杆以及桥面板下横梁的构件，在使用过程中要求较高的安全性和耐久性。整体节点内部焊缝众多，受力形式复杂，易产生疲劳损伤，所以需要采取有效的方法对整体节点的疲劳性能进行分析。本文基于实测应变监测数据，提出了一种对过车事件及其特征信息自动识别及提取的方法；结合过车事件的特征参数的统计分析结果以及整体有限元模型，确定了全桥最不利整体节点；对最不利整体节点进行分析，最终确定了整体节点的疲劳性能。本文的研究内容按以下几点进行展开： （1）对原始应变监测数据进行预处理，采用阈值筛选法对过车事件进行自动判别和提取；对不同传感器的数据进行应力极值比较确定行车方向，并利用数据频谱图的峰值频率计算列车车速；构建自适应Butterworth低通滤波器对数据进行处理，并采用雨流计数法判别列车的车厢数；对不同工况的过车事件进行分析，确定交通量特征。 （2）对过车事件数据的应力影响线最大值以及应力循环最大值进行聚类图分析以及统计特性分析，初步确定最不利整体节点的位置；建立全桥整体有限元模型并进行修正，施加移动荷载确定全桥最不利整体节点的位置。 （3）建立最不利整体节点的有限元模型，确定关键连接部位；基于影响线加载的方式确定内力时程曲线，并进行时程内力的施加，基于热点应力法得到关键连接部位的热点应力时程曲线；参考交通量特性确定关键连接部位的热点日应力谱，并基于Miner线性累积损伤准则的S-N曲线法，在考虑交通量增长的情况下，计算关键连接部位的疲劳寿命，最终得到整体节点的疲劳性能。 |
| 作者： | 贾宏宇 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李顺龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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