学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

新型正交异性钢桥面板疲劳性能研究与寿命评估

作　者: 陶永亮
导　师: 张俊平
学　校: 广州大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 正交异性板标准疲劳车新构思疲劳性能疲劳寿命
分类号: U443.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 50次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

正交异性钢桥面板因其自重轻、承载能力大、加工方便等优点在大跨径桥梁中得到了广泛的应用，然后由于其焊接节点较多，节点处的应力集中较严重，并且其顶板直接承受车轮荷载的作用，使得采用该种桥面板的大部分桥梁在使用过程中出现了疲劳裂缝，这是影响其在实际应用过程中的重要因素。因此在本文中，将主要针对正交异性板的疲劳问题，做了如下研究：首先介绍了正交异性板的发展历史及国内外的研究现状。并阐述了疲劳分析的基本概念和理论，通过对比分析国内外抗疲劳规范中关于疲劳细节的分类，指出我国在制定疲劳规范在借鉴国外规范的同时，更应该借鉴国内关于铁路桥梁抗疲劳规范的方法。之后通过对比分析各个国家抗疲劳规范中的标准疲劳车模型，指出公路桥梁与铁路桥梁活载的差别，以及我国的标准疲劳车与国外疲劳车的不同与差距，之后通过计算说明现阶段我国选取出的标准疲劳车的合理性。最后基于常幅疲劳计算和变幅疲劳损伤计算两种方法，本文借助Ansys有限元软件对邓文中院士提出的新型正交异性板进行分析计算，通过在不同轴重的疲劳车荷载作用下验证其抗疲劳性能的优越性，进而揭示出车辆的轴重荷载是影响正交异性板疲劳问题的实质，同时验证了在超载作用下正交异性板的疲劳性能，提出了对于目前常采用的传统正交异性板截面形式有必要进行进一步的改善和优化。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-13
第一章绪论  13-24
  1.1 研究背景  13-14
  1.2 正交异性钢桥面板的发展  14-18
  1.3 正交异性板的研究概况  18-23
    1.3.1 正交异性板疲劳问题  18-19
    1.3.2 疲劳问题的研究历史  19-20
    1.3.3 正交异性板疲劳性能的研究现状  20-23
  1.4 本文研究的主要内容  23-24
第二章正交异性板疲劳分析理论与寿命评估  24-39
  2.1 疲劳分析基本理论  24-29
    2.1.1 概述  24
    2.1.2 疲劳应力  24-26
    2.1.3 S-N 曲线  26-28
    2.1.4 Miner 线性累积损伤理论  28-29
  2.2 疲劳荷载谱  29-31
    2.2.1 荷载谱  29-30
    2.2.2 疲劳应力谱和应力历程  30-31
  2.3 疲劳寿命分析方法  31-35
    2.3.1 传统的疲劳寿命评估方法  33
    2.3.2 基于断裂力学的疲劳寿命评估方法  33-34
    2.3.3 基于损伤力学的疲劳寿命评估方法  34-35
  2.4 钢桥的抗疲劳设计方法  35-38
    2.4.1 无限寿命设计方法  35-36
    2.4.2 安全寿命设计方法  36
    2.4.3 损伤容限设计方法  36-37
    2.4.4 疲劳可靠性设计方法  37-38
  2.5 本章小结  38-39
第三章钢桥疲劳规范对比分析  39-57
  3.1 概述  39
  3.2 构造细节分类  39-44
    3.2.1 英国规范 BS5400 疲劳细节  39-40
    3.2.2 美国规范 AASHTO 疲劳细节  40-42
    3.2.3 我国铁路规范 TB99 疲劳细节  42
    3.2.4 疲劳细节对比分析  42-44
  3.3 铁路桥梁疲劳规范  44-45
  3.4 公路桥梁标准疲劳车荷载模型  45-53
    3.4.1 英国 BS5400 规范疲劳荷载  46-47
    3.4.2 美国 AASHTO 规范疲劳荷载  47-48
    3.4.3 欧洲规范 Eurocode3 疲劳荷载  48-51
    3.4.4 我国公路钢桥疲劳设计荷载  51-53
  3.5 国内外标准疲劳车的比较  53-55
  3.6 本章小结  55-57
第四章新型正交异性板疲劳性能分析  57-81
  4.1 概述  57
  4.2 新型正交异性板概念体系  57-60
    4.2.1 传统正交异性板截面形式  57-58
    4.2.2 新型正交异性板截面形式  58-59
    4.2.3 经济性能比较  59-60
  4.3 正交异性板有限元分析基本参数和模型  60-68
    4.3.1 有限元模型  60-62
    4.3.2 材料疲劳设计曲线  62
    4.3.3 疲劳验算荷载及加载方式  62-64
    4.3.4 疲劳验算截面位置  64-68
  4.4 计算结果及分析  68-76
    4.4.1 常幅疲劳荷载作用下正交异性板的疲劳性能  68-70
    4.4.2 变幅疲劳荷载荷载作用下正交异性板的疲劳性能  70-76
  4.5 超载车辆对于正交异性板性能的影响分析  76-80
    4.5.1 我国公路超载概况  76-77
    4.5.2 超载作用下正交异性板的性能分析  77-80
  4.6 本章小结  80-81
第五章结论与展望  81-83
  5.1 结论  81-82
  5.2 展望  82-83
参考文献  83-88
攻读硕士学位期间发表的论文及参与科研项目  88-89
致谢  89

新型正交异性钢桥面板疲劳性能研究与寿命评估

内容摘要

全文目录

相似论文