原文传递
部分斜拉桥弧形索鞍区拉索疲劳试验研究
| 论文题名： | 部分斜拉桥弧形索鞍区拉索疲劳试验研究 |
| 关键词： | 部分斜拉桥;弧形索鞍区;拉索疲劳;微动疲劳;磨损特性 |
| 摘要： | 在部分斜拉桥中，拉索在跨越索塔弧形索鞍区时会与索鞍之间频繁发生微动滑移，导致钢绞线钢丝发生磨损，从而加速拉索的疲劳损伤并缩短其疲劳寿命。因此，开展弧形索鞍区拉索疲劳试验研究，可为钢绞线拉索设计提供一定的参考，为我国部分斜拉桥钢绞线拉索的发展提供借鉴。本文以广西培森柳江特大桥为背景，分析了典型拉索在随机重载车辆疲劳荷载下的等效应力幅和疲劳寿命。同时，通过疲劳试验研究了长期疲劳荷载对钢绞线拉索的抗滑移性能及磨损性能的影响。基于微动疲劳磨损的有限元模型，重点研究了不同因素对拉索钢绞线微动疲劳磨损特性的影响。主要包括以下内容及成果： （1）随机重载车流作用下钢绞线拉索疲劳寿命分析。利用某重载交通路段车辆荷载调查数据，采用Monte Carlo法编制随机车流的Matlab模拟程序，建立了重载车辆疲劳荷载模型。同时，基于线性累积损伤理论和拉索的 S-N 曲线，通过基于车辆荷载作用的拉索应力时程分析，计算出了在随机重载下典型拉索的等效应力幅和疲劳寿命。 （2）弧形索鞍区拉索的疲劳试验加载装置和试验模型设计。根据国内外现行规范，参照依托工程的索塔、典型拉索及其对应的弧形索鞍区结构，创新设计了一种适用于部分斜拉桥索鞍区拉索的疲劳加载装置、试验模型和试验方案。 （3）弧形索鞍区钢绞线拉索疲劳性能试验研究。针对依托工程拉索及弧形索鞍区单侧双向抗滑移装置抗滑键交错布置设计，研究提出抗滑键不同布置方式，开展了弧形索鞍区 2 组拉索的疲劳对比试验研究。试验表明，拉索及其锚固系统组装件在抗滑键单侧布置和交错布置情况下均未发生严重磨损、明显滑移和肉眼可见的破坏裂纹。 （ 4 ）索鞍区拉索钢绞线微动疲劳磨损分析。通过 Fortran 语言编写了UMESHMOTION子程序，联合Abaqus建立的索鞍区拉索微动疲劳磨损仿真分析模型，实现微动磨损仿真过程的动态循环，重点研究了位移幅值、法向载荷、摩擦系数和微动循环次数等因素对拉索钢绞线微动疲劳磨损特性的影响。 |
| 作者： | 吴晓武 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
