下承式系桿拱橋吊桿疲勞損傷研究.pdf

1、隨著我國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)，在改革開(kāi)放的推動(dòng)下，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有了突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)。伴隨日益加劇的交通壓力，我國(guó)高速公路上的橋梁都在滿負(fù)荷運(yùn)營(yíng)，并且服役時(shí)間普遍高于27年?？上攵绍囕v帶來(lái)的疲勞損傷則成為了橋梁最大的安全隱患。鋼管混凝土拱橋以其自重輕，跨越能力大，力學(xué)線條優(yōu)美受到廣大橋梁建設(shè)者的青睞。而拱橋吊桿作為橋梁結(jié)構(gòu)的主要傳力構(gòu)件，其健康狀況關(guān)系到整個(gè)橋梁的運(yùn)營(yíng)安全。因此，本文結(jié)合北京至昆明108國(guó)道線云南境內(nèi)的一處下承式鋼管混凝土拱

2、橋?yàn)樵?，利用通用有限元?jì)算軟件MIDAS/CIVIL，模擬分析該拱橋在車輛荷載作用下其典型吊桿的疲勞性能，并通過(guò)改變拱橋設(shè)計(jì)參數(shù)，提出改善拱橋吊桿疲勞設(shè)計(jì)參考意見(jiàn)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　?、龠\(yùn)用MATLAB軟件編程以實(shí)現(xiàn)服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的隨機(jī)車輛荷載譜模擬，將該荷載譜隨機(jī)作用于橋面行車道上?；?860級(jí)鋼絞線的疲勞S-N曲線分析理論，再利用雨流計(jì)數(shù)法計(jì)算各個(gè)典型吊桿在疲勞荷載譜下的等效應(yīng)力幅以及等效應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。并基于M

3、iner線性損傷累積理論對(duì)該下承式系桿拱橋吊桿的疲勞壽命做出了評(píng)估，具備一定的工程參考價(jià)值。
　?、谕ㄟ^(guò)改變拱橋的某些疲勞設(shè)計(jì)參數(shù)的情況下進(jìn)行了共6種情況的吊桿疲勞性能對(duì)比。分析發(fā)現(xiàn):1）布置更有利于吊桿的協(xié)同受力，能良好的改善吊桿疲勞性能，即使在某根吊桿斷裂的情況下也不會(huì)導(dǎo)致整橋的垮塌;2）桿間距的對(duì)吊桿疲勞性能的對(duì)比則要根據(jù)實(shí)際橋梁跨徑確定，一般控制在4～10米。過(guò)大的吊桿間距對(duì)吊桿抗疲勞設(shè)計(jì)不利;3）工程造價(jià)，適當(dāng)增大吊桿截