車輛荷載作用下鋼-混組合橋面系的疲勞性能研究.pdf

1、鋼-混組合橋面系作為一種新類型結(jié)構(gòu)已經(jīng)在大跨度懸索橋中廣泛應(yīng)用，并且取得了良好的經(jīng)濟效益。隨著運營時間、車流量和載重量的增加，服役期內(nèi)橋梁的壽命急劇減少，鋼-混組合橋面系在車輛荷載反復(fù)作用下的疲勞問題日益突出。目前，我國關(guān)于鋼-混組合橋面系的研究重點是靜力方面，而關(guān)于疲勞性能方面的科研深度較淺，因此研究鋼-混組合橋面系在車輛荷載反復(fù)作用條件下的疲勞性能意義重大。本文根據(jù)公路橋的實測交通調(diào)查數(shù)據(jù)，并結(jié)合有限元理論建模分析，進行鋼-混組合橋

2、面系的疲勞性能研究。具體研究內(nèi)容有：
　　（1）參考國內(nèi)外相關(guān)文獻，對鋼-混組合結(jié)構(gòu)疲勞的基本理論和計算方法進行了詳細的介紹。通過比較各種方法的優(yōu)劣和實際情況，選擇Miner準(zhǔn)則的S-N曲線分析方法來進行鋼-混組合橋面系的疲勞損傷計算和壽命評估。
　?。?）對江蘇某公路大橋24h實測交通數(shù)據(jù)進行計算分析，將貨車歸納分成常見的16類車型，采用疲勞等效損傷原理和英國BS5400有關(guān)規(guī)范將16類車型總結(jié)為7類典型車，從而得到了該橋

3、的模型車輛荷載譜；
　?。?）以實際工程為背景建立了鋼-混組合橋面系節(jié)段模型，基于有限元理論方法來研究其疲勞性能。在鋼-混組合橋面系節(jié)段模型中分別加載7類典型車，利用ANSYS的瞬態(tài)動力分析功能得到鋼-混組合橋面系（鋼縱梁和橋面板）上關(guān)注點（受力最不利點）的應(yīng)力-時程數(shù)據(jù)，進而計算其疲勞損傷和疲勞壽命。計算發(fā)現(xiàn)關(guān)注點①（受力最不利點）疲勞壽命比設(shè)計壽命（100年）低，表明車輛動荷載對鋼-混組合橋面系的疲勞性能影響顯著，所建立的模型