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原文传递公轨两用特大桥吊杆疲劳分析

论文题名：	公轨两用特大桥吊杆疲劳分析
关键词：	公轨两用桥;吊杆;疲劳荷载;大跨度;应力谱;损伤度;疲劳剩余寿命
摘要：	吊杆是把桥面系的恒载与活载传递到拱肋的关键受力构件，它的使用正常与否，关系到桥梁的整体寿命和安全。随着经济的发展，一方面越来越多的桥梁设计成了公轨两用桥梁，另一方面交通流量急剧增加，由于公轨两用桥梁结构较轻，跨度大，在轻轨列车和很多汽车同时通过大跨度桥梁时，桥梁可能产生较大的振动，吊杆的应力变化幅度将会很大，进行疲劳分析是十分必要的。本文结合重庆菜园坝长江大桥工程实例，针对大跨度公轨两用无推力式钢箱系杆拱桥的吊杆作如下几个方面的工作： 1)介绍了荷载谱的概念并对荷载谱的发展现状进行广泛的调研，并作综合评述。 2)提出了大跨公轨两用桥吊杆疲劳分析方法。公轨两用桥可用空间有限元模拟；公路疲劳荷载、铁路疲劳荷载分别用随机车流模拟，该车流能满足公路、铁路桥梁疲劳荷载谱特性。计算公路、铁路随机车流同时通过大跨公轨桥时的空间响应，得到典型吊杆的应力历程。采用泄水法对应力历程进行统计分析，可进一步得到吊杆的应力谱。最后，再根据相关疲劳损伤分析理论，开展对吊杆的损伤度和疲劳剩余寿命评估。 3)编制了开展吊杆疲劳分析的相关程序。采用Fortran95语言编制了随机车流的产生程序，公路、铁路荷载同时加载的应力历程的计算程序及应力循环统计的泄水法程序，通过这些程序可方便开展吊杆的疲劳分析计算。 4)建立了菜园坝大桥的全桥有限元模型。 5)对菜园坝大桥的吊杆进行了疲劳分析。选取了公路及轻轨车辆荷载谱，采用随机车流的模拟方法模拟了菜园坝大桥公路双向多车道和双向轻轨车道上的荷载，基于线性疲劳累计损伤理论和吊杆的S-N曲线，对不同工况下大桥的典型吊杆进行了疲劳损伤评估。计算结果表明，在仅考虑公路汽车及轻轨车等反复荷载作用时，菜园坝大桥吊杆在设计基准期内不会发生疲劳破坏。
作者：	吴骏
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	郭文华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中南大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文