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公轨两用斜拉桥钢锚箱式索梁锚固区足尺模型疲劳试验研究
| 论文题名： | 公轨两用斜拉桥钢锚箱式索梁锚固区足尺模型疲劳试验研究 |
| 关键词： | 公轨两用桥;斜拉桥;钢锚箱;索梁锚固区;足尺模型;疲劳试验 |
| 摘要： | 本文以正在设计研究中的上海长江大桥为背景，采用足尺模型试验和理论相结合的方法，研究公轨两用斜拉桥钢锚箱式索梁锚固区的疲劳性能。该桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥，考虑城市轨道交通过桥，采用公轨同平面共建形式。由于轨道交通荷载引起的斜拉索索力幅远比公路荷载引起的大，索梁锚固区疲劳问题尤为突出。 通过有限元整体受力分析，选出活载索力幅最大值梁段，建立全梁段索梁锚固区有限元模型，分析锚固区索力传力机理和应力集中，掌握承载焊缝和焊趾附近的应力分布情况。根据静力分析结果，按照承载焊缝和焊趾附近应力分布相似的模型设计原则，截取锚箱结构及部分索梁锚固区作为足尺疲劳试验模型，并对全梁段模型和足尺疲劳试验模型进行有限元应力分析比较，验证了模型设计的正确性和适用性。 在对公轨两用桥梁疲劳荷载的确定过程中，针对我国公路桥梁和轨道交通桥梁暂无疲劳设计荷载，参考国外规范相关规定，根据Miner累积损伤法则，将运营阶段高周、低值应力幅换算为疲劳试验低周、高值应力幅。 在2030kN疲劳试验荷载幅作用2,000,000次和2420kN疲劳试验荷载幅作用1，000,000次后，试验模型未发现疲劳裂纹。疲劳试验表明，只要板厚等构造细节的有关参数取值合理，钢锚箱式索梁锚固区具有较好的疲劳抗裂性能。 在最后部分，本文尝试按照AASHTO、BS5400、Eurocode规范对索梁锚固区承载焊缝的疲劳强度和寿命作分析。分析结果表明，按照Eurocode规范分析的预期寿命较为保守，比由疲劳试验加载次数和荷载幅推算而得的最小疲劳设计寿命小，其分析方法可用于初步设计阶段的选型和初算。 |
| 作者： | 何武超 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 吴冲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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