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正交异性扁平钢箱梁疲劳分析及寿命评估
| 论文题名： | 正交异性扁平钢箱梁疲劳分析及寿命评估 |
| 关键词： | 悬索桥;正交异性扁平钢箱梁;温度梯度;疲劳分析;寿命评估 |
| 摘要： | 正交异性扁平钢箱梁由于具有自重轻、结构高度低、施工周期短、适宜于地基条件差、跨度大、工期紧的场合等优点，在现代大跨桥梁领域具有很强的竞争力。目前国内外对正交异性扁平钢箱梁的日照温度梯度效应和疲劳效应方面的研究尚不完善，本文以润扬大桥南汊悬索桥和泰州大桥扁平钢箱梁为工程背景进行了这方面的研究分析。 首先对润扬悬索桥扁平钢箱梁的温度分布进行了连续观测。通过对实测数据的分析，提出了适合大跨悬索桥扁平钢箱梁的温度梯度模式。应用ANSYS有限元软件，进行了三种温度梯度模式下(中国规范JTGD60-2004、英国规范BS-5400和本文模式)的钢箱梁应力分析。分析结果表明：大跨悬索桥钢箱梁的实际温度分布与目前主要规范的规定不符，实际温度应力大于JTGD60-2004与BS-5400规范的计算应力。 以泰州大桥钢箱梁为对象，进行了两种细节的疲劳试验，根据试验数据拟合了S-N曲线。应用ANSYS有限元软件进行了疲劳车辆作用下两种细节的疲劳应力谱分析，并根据试验得到的S-N曲线进行了疲劳细节寿命估算。 为了分析温度对扁平钢箱梁典型构造细节疲劳寿命的影响，进行了两种温度效应的分析：(1)日照温差效应对正交异性扁平钢箱梁疲劳寿命影响分析；(2)温度因素作用下材料弹性常数变化对正交异性扁平钢箱梁疲劳寿命影响分析。结果表明，在车辆荷载不变的情况下，日照温差效应引起的疲劳细节损伤最多可提高12％，温度因素作用下材料弹性常数变化引起的疲劳细节损伤最多可提高90％。 |
| 作者： | 纪如雨 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 缪长青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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