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车辆荷载作用下大跨径预应力矮塔斜拉桥的疲劳分析及寿命评估
| 论文题名： | 车辆荷载作用下大跨径预应力矮塔斜拉桥的疲劳分析及寿命评估 |
| 关键词： | 大跨径预应力;矮塔斜拉桥;车辆荷载;疲劳损伤;寿命评估 |
| 摘要： | 论文基于有限元软件ANSYS对辽宁省大连市长山大桥进行车辆荷载作用下的结构疲劳分析及寿命评估，长山大桥是国内东北地区首座跨海预应力矮塔斜拉桥。 首先对国内外矮塔斜拉桥的发展概况以及疲劳分析进展作了对比和总结。从桥梁结构上来讲，部分斜拉桥不同于普通斜拉桥，部分斜拉桥的斜拉索实质上起着体外预应力索的作用，是一种刚柔并济的桥型，国内外越来越多矮塔斜拉桥的出现为桥梁的发展提供了更为广阔的空间。近年来，桥梁因疲劳破坏而造成的事故层出不穷，结构的疲劳问题也逐渐成为国内外学者研究的重点。 疲劳车辆载荷谱的确定是研究车载下桥梁疲劳特性的关键，确定方法主要有规范法、调查法和实测法。英国的BS5400新疲劳设计规范、美国AASHTO公路桥梁设计规范以及欧洲钢结构疲劳设计规范中对标准疲劳车均有规定，本文由于长山大桥尚未通车，这里将采用美国标准疲劳模型车来进行加载。 根据结构静力分析确定疲劳“热点”，这里主要对桥梁结构的斜拉索、主梁跨中、塔梁墩固结处、边跨跨中以及中跨跨中部分进行了结构疲劳分析，结构的疲劳取决于反复荷载作用下节点的应力幅值。对于斜拉索来讲，找出行车荷载下应力幅最大的拉索，并根据该拉索的S-N曲线以及疲劳损伤准则对该拉索进行寿命评估，论文还分析了各拉索在行车荷载作用下的应力变化规律;对于钢筋混凝土梁段，绘制主梁梁段疲劳“热点”处的影响线以寻找出该“热点”的最不利荷载位置，然后结合钢筋混凝土梁的疲劳特性并利用疲劳分析软件FE-SAFE对其寿命进行评估。 根据以上分析结果，对矮塔斜拉桥的疲劳分析方法进行了总结，为斜拉桥的疲劳分析及寿命评估提供了一些依据。 |
| 作者： | 马宁 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 杨刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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