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原文传递公路钢桁桥安全性能评估研究

论文题名：	公路钢桁桥安全性能评估研究
关键词：	公路钢桁桥;安全性能;剩余寿命;断裂力学;有限元软件;仿真模拟
摘要：	在19世纪术至二十世纪中叶，许多较大跨径的公路钢桁桥被建造起来，并且至今仍在运营。然而，在今天大轴重大流量交通荷载作用下，许多部位已经出现了疲劳裂纹，所以这些将继续使用的钢桁桥的安全性能与剩余寿命如何就成为目前亟待解决的问题。论文搜集了大量国内外资料文献，借鉴现有的剩余寿命评估研究成果，系统地研究了公路钢桁桥的安全性能与剩余寿命的评估方法。以嫩江钢桥为例，应用有限元软件ANSYS对公路钢桁桥的工作状态进行仿真模拟；并对平面应变断裂韧度K<,IC>即材料韧性的测定作一介绍；然后利用断裂力学方法计算嫩江钢桥的剩余寿命和评估其安全性能。论文主要进行了如下内容的研究工作： 1.主要以嫩江钢桥为例，从已经观察到的裂纹出发，采用ANSYS有限元分析软件建立嫩江钢桥工作模型。通过对计算值和实测值的比较，确定工作模型的准确性，对钢桁桥的受载进行静力破坏模拟以确定钢桥的临界构件。 2.应用断裂力学方法对公路钢桁桥的安全性能进行评估中，必须首先测出平面应变断裂韧度K。所以本文将介绍平面应变断裂韧度K<,IC>的测试试样、方法及步骤等。并且通过无损检测确定嫩江钢桥的平面应变断裂韧度K，即杆件的材料韧性，并应用有限元软件ANSYS来计算应力强度因子。 3.然后通过确定性断裂力学方法判断重要构件。应用有限元软件ANSYS来模拟裂纹扩展，得到裂纹尖端应力分布情况等，进而确定临界裂纹的大小，最后计算嫩江钢桥的剩余寿命以及对其使用安全进行评估。
作者：	冯晓霞
专业：	防灾减灾及防护工程
导师：	高日
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文