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耐候钢-混凝土组合加劲梁悬索桥极限承载力退化及预防性养护研究
| 论文题名： | 耐候钢-混凝土组合加劲梁悬索桥极限承载力退化及预防性养护研究 |
| 关键词： | 悬索桥;耐候钢-混凝土组合加劲梁;极限承载力;预防性养护;退化规律 |
| 摘要： | 随着国民经济的迅速发展和科学技术的进步，交通对国家的发展起着至关重要的作用。伴随桥梁跨度不断增加，其结构形式越发复杂，其中以斜拉桥和悬索桥为主的大跨度桥梁为城市的发展起着重要的推动作用。钢-混组合梁悬索桥的极限状态下破坏模式尚不明确，应用耐候钢等新材料的悬索桥在大气环境下的腐蚀退化规律尚不明确，我国还未建立成文的耐候钢桥养护规范，且悬索桥的预防性养护体系尚不成熟。针对以上问题，本文以某耐候钢-混凝土组合加劲梁悬索桥为背景，研究在大气环境下，悬索桥极限承载力退化规律及预防性养护方法。本文主要内容有： (1)利用梁格法，采用Mises屈服准则，考虑几何非线性和材料非线性，基于U.L.列式编制悬索桥杆系有限元计算程序。选择受力最不利构件确定6种最不利荷载工况，对各工况下悬索桥的弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行分析，最后对6种荷载工况下的安全性进行分析。有效地认识了此类悬索桥极限状态下的破坏模式，为此类悬索桥的设计提供依据。 (2)采用耐候钢腐蚀动力学曲线计算均匀腐蚀深度，利用双参数Weibull分布计算最大蚀坑深度进而得到耐候钢腐蚀深度；依据镀锌钢丝由外层向内层腐蚀程度降低的传递规律计算主缆和吊索的退化。将耐候钢梁、主缆与吊索的截面和力学性能作为参数，通过改变截面和力学性能参数来研究悬索桥的极限承载力退化规律。预测悬索桥长期腐蚀作用下的极限状态，为悬索桥预防性维护方案制定提供依据。 (3)将悬索桥分为主缆、吊索、加劲梁、支座系统和附属结构等构件。首先，按构件制定了预防性养护检查的内容，重点研究耐候钢梁的检查；其次，给出悬索桥技术状况评价计算方法；再根据检查内容制定预防性养护措施，重点针对耐候钢梁；最后，给了预防性养护管理系统建立的意见，形成了检查—评价—养护—管理四位一体的耐候钢-混凝土组合加劲梁悬索桥预防性养护体系。 |
| 作者： | 王子挺 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱劲松;汤洪雁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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