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大跨度钢桁桥节点疲劳性能试验与研究
| 论文题名： | 大跨度钢桁桥节点疲劳性能试验与研究 |
| 关键词： | 大跨度钢桁桥;栓接节点;疲劳性能;模型试验;荷载谱;有限元分析 |
| 摘要： | 本文以正在修建的重庆朝天门长江大桥为背景，采用理论和试验相结合的方法，对钢桁结构栓接节点的疲劳性能展开了研究。 本文首先引述了疲劳的基本理论，根据英国BS5400、美国.ASSHTO规范和中国《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)等关于疲劳荷载计算的规定，结合桥梁的具体情况，主要以BS5400和ASSHTO规范来计算确定公路和铁路的疲劳荷载谱，进而计算出节点连接处的内力历程例，通过线性疲劳累积损伤理论将朝天门大桥实际的变幅、高循环疲劳荷载等效为常幅、低循环疲劳荷载，从而确定出节点试验的疲劳荷载。针对重庆朝天门长江大桥试验节点的具体构造和受力状态，本文根据相似理论对试验模型进行了合理的设计，以保证模型和实桥在节点连接区域具有相同的受力状态和约束条件，并根据试验模型的有限元分析，计算出试验模型的应力分布，制定了疲劳试验实施方案。大量试验数据的采集与分析表明：在设计疲劳荷载循环前、后及各个中间阶段，各主要考查测点的静载主应力值差别很小，实测应变与荷载也大致呈线性关系，在加载和卸载两个过程中具有很好的对称性(可恢复性)，而且每次静载试验的应变值基本接近；试验节点连接构造未发现裂纹。从而得出节点连接结构在正常养护维修情况下，设计寿命期内不会发生疲劳开裂的结论。为了研究朝天门长江大桥试验节点可能的使用寿命，对重庆朝天长江大桥主桁与横梁连接节点试验模型开展了超长服役期内超负荷疲劳试验的进一步研究。 通过对比有限元计算结果与试验结果，验证了本次试验数据的可靠性，试验数据基本上可以反映实桥的受力状态，能够作为实桥工作状态的依据。利用有关知识和以往的研究成果，结合相关规范的验算，进一步说明了试验节点的可靠性。节点连接结构试验模型的设计寿命期疲劳试验表明：重庆朝天门长江大桥纵梁与横梁连接节点的疲劳强度符合设计要求。 |
| 作者： | 刘亮 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 巫祖烈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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