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正交异性板公路钢桥疲劳荷载研究
| 论文题名： | 正交异性板公路钢桥疲劳荷载研究 |
| 关键词： | 正交异性钢桥面板;疲劳荷载;Monte-Carlo方法;随机交通荷载 |
| 摘要： | 近年来，正交异性板钢桥面板因为其轻质高强，方便施工等优点被广泛应用。但是，正交异性板钢桥面板也因受力复杂、应力集中明显等因素导致其疲劳问题突出。另一方面，正交异性钢桥面板局部疲劳裂纹萌生扩展后难以有效修补。合理确定桥梁疲劳荷载是桥梁结构抗疲劳设计、评估疲劳寿命的基本前提。疲劳荷载不同于按照最不利状况采用强度设计时的荷载，而是应该基于经常作用的各种实际的交通车辆荷载以数理统计方法全面考虑结构受力响应推得。该论文主要工作包括: (1)回顾了正交异性钢桥面板的发展历程，总结了正交异性钢桥面板疲劳裂纹种类及其位置，综合对比了BS5400、Eurocode、AASHTO以及国内《公路钢结构桥梁设计规范》（送审稿）关于公路钢桥疲劳荷载的相关条文; (2)阐述了钢桥疲劳机理，对三种钢桥疲劳损伤累积理论模型（非线性积伤理论、双线性积伤理论以及线性积伤理论）分别进行了较为详尽的表述并进行了综合对比，最终确定线性积伤理论为本文相关计算分析的基础; (3)以港珠澳大桥为背景通过有限元分析得到目标疲劳细节（U肋下方横隔板开槽处）主拉应力影响面，并根据计算结果得到:目标细节主拉应力顺桥向影响线长度约为6～10米，横桥向主拉应力影响线长度根据目标疲劳细节位置不同差别较大; (4)基于青屿干线及虎门大桥实际交通量调查统计数据以及相关文献资料确定了港珠澳大桥车型、车重、车间距、车辆横向位置概率分布模型及相关参数取值，根据MonteCarlo方法使用EXCELVBA编程计算得到了随机交通荷载数据; (5)根据港珠澳大桥目标疲劳细节疲劳计算结果认为使用简化计算式合并相似类型交通荷载是可行的，并通过计算得到了理论上港珠澳大桥的标准疲劳车辆荷载模型。 |
| 作者： | 陈伟健 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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