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基于正交异性钢桥面板的焊接结构疲劳可靠度评价
| 论文题名： | 基于正交异性钢桥面板的焊接结构疲劳可靠度评价 |
| 关键词： | 疲劳寿命;正交异性桥面板;疲劳荷载;可靠度评价;公路桥梁 |
| 摘要： | 正交异性桥面板是大、中跨桥梁中最常用的一种结构形式。在移动车辆荷载的作用下，正交异性桥面板处于多轴应力循环状态，随着营运时间的增长很容易产生疲劳问题。研究表明，由于焊接残余应力、焊接缺陷、施工质量等因素，正交异性桥面板连接节点处应力集中较为严重，一些正交异性桥面板在营运时间不长的情况下便产生了疲劳裂纹，严重影响桥梁的安全性和耐久性。 本文以广雅桥为工程背景，对其正交异性桥面板进行三维模拟及移动加载分析进而对其疲劳寿命进行评估。 首先，介绍了疲劳问题的研究历程和焊接结构疲劳分析基本理论，对比疲劳寿命分析方法并阐明各自优缺点，并总结了目前钢桥抗疲劳设计的常用设计思想。 其次，对各国现行公路桥梁规范中的疲劳细节和疲劳荷载作了系统的总结和疏理。对比各国规范中标准疲劳车的差异，提出了“等效轴距荷载”概念，以便于设计者选择疲劳车荷载，并通过已有数据结果加以验证，同时选出了用于本文计算模型加载的标准疲劳车。 最后，从工程实际运用出发，以广雅桥的常规正交异性桥面板作为研究对象，分别以经典的英国BS5400标准疲劳车和通过统计得到的中国通用疲劳车作为疲劳荷载，运用有限元软件ANSYS的瞬态动力学分析方法对疲劳车辆在正交异性桥面板上的行驶过程进行三维模拟，对比分析和探讨了正交异性桥面板的动力学响应;同时采用疲劳计算软件FE-SAFE计算出正交异性桥面板的疲劳寿命和安全安全系数，结果显示设计是合理的，有足够的安全冗余量。 |
| 作者： | 吴兴祥 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 潘亦苏 |
| 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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