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钢桥主桁节点与横梁连接疲劳性能研究
| 论文题名： | 钢桥主桁节点与横梁连接疲劳性能研究 |
| 关键词： | 主桁节点;半刚性连接;疲劳荷载谱;钢桥;疲劳性能;疲劳强度 |
| 摘要： | 随着公路与轻轨两用钢桥的迅速发展，主桁节点与横梁连接的疲劳性能，对整个桥梁的安全性能影响日益重要。主桁拼装节点与横梁之间一般采用角钢和高强度螺栓进行连接。本文结合国内外的研究成果，对此种连接的构造细节疲劳性能的影响因素进行了分析和研究。此外，国内外并没有适用于公路与轻轨两用桥梁的疲劳荷载谱，本文对该类桥梁疲劳荷载谱做了一定的研究，为公轨两用桥梁疲劳荷载谱的制定提出了自己的建议。 本文首先介绍了钢桥的疲劳强度理论，包括线性累积损伤理论和疲劳裂纹扩展的断裂力学原理。然后，比较了国内外规范对此类构造的规定；采用断裂力学原理对潜在裂纹进行了比较分析，得到在假定裂纹深度下的临界裂纹长度，探讨了构件疲劳寿命的断裂力学计算方法。本文第四章介绍了横梁与主桁节点、横梁与纵梁的半刚性连接，比较了半刚性连接的M-φ曲线的各种模式，并结合国内外出现的此类连接疲劳破坏的实例，对其破坏原因做了一定的研究。 本文的后半部分，是以重庆朝天门长江大桥为工程背景的。根据英国规范BS5400规定，该连接潜在开裂位置为角钢的螺栓孔处(或与高强度螺栓接触面处)，采用有限元分析结果确定了该细节的疲劳应力幅。采用断裂理论判断了潜在开裂位置在假定裂纹下的是否发生断裂。根据国内外规范验算检算了此类连接的疲劳性能，并对该桥主桁节点与横梁连接的疲劳试验提供了试验方案。 本文的最后，根据英国规范BS5400和美国规范AASHTO，采用有限元方法分析结果得到的该疲劳细节的影响线。然后，采用两个规范的标准疲劳车进行加载，得到此细节的内力历程。采用泄水法，根据实际的交通量，确定此细节的内力频值谱，从而制定了该公轨两用桥的疲劳荷载谱。 |
| 作者： | 张鹏 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 强士中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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