本文選題：橋梁工程 + 鋼橋　； 參考：《中國公路學報》2017年03期

【摘要】：準確模擬鋼橋系統(tǒng)失效狀態(tài),實現(xiàn)結構失效狀態(tài)的轉移是鋼橋結構系統(tǒng)主要失效模式識別算法的核心之一。針對鋼橋中已屈服的失效桿件在繼續(xù)強化或卸載情況下可能導致的結構內力重分布現(xiàn)象,以及通過刪除失效單元并對失效單元所在節(jié)點外施加虛載實現(xiàn)結構拓撲狀態(tài)轉變的簡化方法難以精確模擬結構實際受力性能的問題,提出了更全面反映鋼材在彈性、屈服、強化、強化后卸載這4個階段力學性能的受拉彈-塑性材料本構模型,鋼材受壓時采用考慮屈服應力折減的彈-塑性本構模型,并引入雙向漸進結構優(yōu)化法實現(xiàn)結構分析狀態(tài)的自動轉移;通過應力判斷準則確定拉壓桿件的彈塑性狀態(tài)以及是否出現(xiàn)局部卸載現(xiàn)象,在鋼橋系統(tǒng)失效模式搜尋過程中完成材料本構模型隨單元受力狀態(tài)的自動轉換,直至達到材料極限強度后才予以刪除這些桿件。結果表明:該方法充分考慮了鋼橋構件間的相互影響關系與結構的內力重分布現(xiàn)象,通過精細化分析與結構狀態(tài)自動轉移,實現(xiàn)鋼橋結構系統(tǒng)失效路徑的搜尋;結合階段臨界強度分枝-約界法編制的識別鋼橋主要失效模式的計算程序,實現(xiàn)了鋼橋系統(tǒng)失效樹主干和主枝的快速識別和生成,并成功識別出算例鋼桁架橋的主要失效模式以及偽失效模式。
[Abstract]:Accurately simulating the failure state of steel bridge system and realizing the transfer of structure failure state is one of the core algorithms for identifying the main failure modes of steel bridge structure system. In view of the phenomenon of internal force redistribution caused by the failure member of steel bridge under the condition of continuous strengthening or unloading, And the simplified method of removing the failure element and applying virtual load outside the node to realize the structural topology state transformation is difficult to accurately simulate the actual mechanical behavior of the structure. A more comprehensive reflection of the elasticity and yield of steel is put forward. The tensile elastic-plastic material constitutive model of the four stages of mechanical properties after strengthening and strengthening is used. The elastic-plastic constitutive model considering the reduction of yield stress is adopted when the steel is under compression. The bidirectional progressive structural optimization method is introduced to realize the automatic transfer of the structural analysis state, and the elastic-plastic state and the local unloading phenomenon are determined by the stress judgment criterion. In the process of searching failure mode of steel bridge system, the material constitutive model is automatically transformed with the stress state of the element, and these members are deleted until the ultimate strength of the material is reached. The results show that the method fully considers the interaction between the steel bridge members and the redistribution of internal force of the structure, and realizes the search of the failure path of the steel bridge structure system through fine analysis and automatic transfer of the structure state. Combined with the calculation program of identifying the main failure modes of steel bridges compiled by the method of critical strength bifurcation and reduction, the fast identification and generation of the main branches and branches of the steel bridge system are realized. The main failure modes and pseudo-failure modes of steel truss bridges are successfully identified.
【作者單位】： 長安大學公路學院;長安大學公路大型結構安全教育部工程研究中心;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(“九七三”計劃)項目(2015CB057706) 國家自然科學基金項目(211021140372) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目(10821153501,310821153401,310821161021,310821151020)
【分類號】：U448.36

【參考文獻】

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本文編號：2061707