風(fēng)載作用下車(chē)橋耦合系統(tǒng)響應(yīng)及橋梁疲勞壽命預(yù)估研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代列車(chē)向重載化、高速化發(fā)展,橋梁結(jié)構(gòu)所承受的載荷不斷增大、載荷頻率不斷提高,由此造成的橋梁損傷日趨嚴(yán)重。另外,風(fēng)載對(duì)大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)安全和車(chē)輛走行性甚至結(jié)構(gòu)疲勞都有著重要影響。因此,研究風(fēng)載作用下的車(chē)-橋系統(tǒng)的耦合振動(dòng)及該系統(tǒng)中橋梁的結(jié)構(gòu)疲勞就有著重要的意義。
　　本文建立了預(yù)應(yīng)力橋梁模型,并在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了風(fēng)載作用下車(chē)-橋耦合系統(tǒng)的相互作用關(guān)系并對(duì)風(fēng)載作用下橋梁疲勞壽命規(guī)律進(jìn)行了分析。本文主要研究成果包括:
　　

2、1、對(duì)傳統(tǒng)橋梁不考慮預(yù)應(yīng)力的建模方法加以改進(jìn),采用預(yù)應(yīng)力單元建立橋梁模型,并編制了預(yù)應(yīng)力橋梁模型計(jì)算程序。同時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型進(jìn)行模態(tài)校驗(yàn)。
　　2、建立多種橋型的風(fēng)載作用下車(chē)-橋耦合計(jì)算模型,結(jié)合車(chē)-橋耦合計(jì)算程序,采用NEWMARK數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算風(fēng)載作用下車(chē)-橋耦合系統(tǒng)響應(yīng),以梁式橋梁為例計(jì)算得出了在風(fēng)載作用下車(chē)-橋系統(tǒng)中隨著風(fēng)力的增大和車(chē)速的升高車(chē)輛運(yùn)行平穩(wěn)性降低,以及橋梁行車(chē)梁和橋墩剛度、橋梁結(jié)構(gòu)跨度對(duì)車(chē)輛運(yùn)行平穩(wěn)性

3、的影響規(guī)律,對(duì)其進(jìn)行分析研究后提出橋梁結(jié)構(gòu)的改進(jìn)意見(jiàn)和車(chē)輛運(yùn)行方案。
　　3、運(yùn)用風(fēng)載作用下車(chē)-橋耦合計(jì)算程序獲得結(jié)構(gòu)載荷的時(shí)間歷程,改進(jìn)了雨流計(jì)數(shù)法,結(jié)合疲勞計(jì)算理論編制應(yīng)力譜進(jìn)行疲勞計(jì)算。并以拱橋?yàn)槔?jì)算得出了橋梁結(jié)構(gòu)不同部位桿件的疲勞壽命,并對(duì)其規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和分析。
　　4、建立大跨徑懸索橋模型,通過(guò)該模型檢驗(yàn)所編寫(xiě)的風(fēng)載條件下考慮預(yù)應(yīng)力的車(chē)-橋耦合計(jì)算程序,同時(shí)對(duì)該模型的車(chē)-橋耦合系統(tǒng)中的車(chē)輛運(yùn)行穩(wěn)定性隨風(fēng)載變化規(guī)律