鋼箱梁懸索橋正交異性夾層橋面板弧形切口應力分析
發(fā)布時間:2021-09-19 20:05
隨著大跨度橋梁的發(fā)展,鋼箱梁得到廣泛的應用,但是疲勞開裂問題也日益突出,其中橫隔板弧形切口處疲勞開裂是鋼箱梁的主要疲勞病害之一。為了改善弧形切口應力集中程度,本文探討了一種新型橋面板結(jié)構(gòu)—鋼聚氨酯夾層橋面板,它由兩層鋼板和聚氨酯彈性芯層粘結(jié)而成,該種結(jié)構(gòu)能提高橋面板剛度,輕質(zhì)高強,抗疲勞性能好。本文主要以廣東省東莞市某座懸索橋的一段橋面系為依托,建立鋼-聚氨酯夾層橋面的鋼箱梁節(jié)段模型,分析其與傳統(tǒng)鋼橋面相比,對弧形切口應力的改善效果,并對弧形切口形式、相關參數(shù)進行分析,最后利用參數(shù)分析結(jié)果進行優(yōu)化設計。本文首先介紹了夾層結(jié)構(gòu)、弧形切口的研究現(xiàn)狀;第二章根據(jù)實際工程,分別建立鋼橋面和鋼-聚氨酯夾層橋面鋼箱梁的節(jié)段模型,對兩種方案下結(jié)構(gòu)的整體受力和弧形切口應力進行對比分析,并進一步探究弧形切口受力特點的原因;第三章分析節(jié)段模型中切口形式和橫隔板高度對切口應力的影響;第四章分析節(jié)段模型中橫隔板間距等參數(shù)對切口應力的影響;第五章應用參數(shù)分析結(jié)果,對原節(jié)段模型進行優(yōu)化分析并對比。結(jié)果表明,同等質(zhì)量的鋼-聚氨酯夾層橋面方案與鋼橋面方案相比,面板、縱肋和橫隔板的應力均減小且面板應力降幅最大,同時切口...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鋼-聚氨酯夾目前出現(xiàn)的鋼-聚氨酯夾層橋面板結(jié)構(gòu)是
總體單元尺寸為 200mm。網(wǎng)格劃分后考察縱肋處弧形切口有限元模型如圖2-5(c)所示。2.1.4 加載形式的確定本文主要對結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的應力模式進行分析,并且由于 2.1.2 節(jié)兩種方案的橋面板荷載集度差別不大,所以不考慮自重的影響,著重分析移動荷載的作用。目前,歐美各國疲勞計算規(guī)范發(fā)展成熟,很早就規(guī)定了疲勞加載的標準車輛。但是我國公路橋梁規(guī)范中對橋面系構(gòu)件研究的疲勞車輛的規(guī)定較晚,直到文獻[71]對橋面系構(gòu)件的疲勞荷載作出規(guī)定,所以應用我國規(guī)范的疲勞車輛對弧形切口應力的分析較少,目前多為采用美國規(guī)范的疲勞車輛或者直接采用國內(nèi)規(guī)范《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2015)的靜力車輛進行分析。于是本文選用了美國橋梁規(guī)范(AASHTOLRFDUS-2017)[77]的疲勞加載車輛,一方面,該規(guī)范針對應用于橋面加載的疲勞車輛有特殊規(guī)定,且后
57 5-1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的流程示意型單目標優(yōu)化段模型為例,即對原傳統(tǒng)現(xiàn)象得到改善的條件下,設計變量參考第四章參數(shù)切口半徑、SPS 橋面面層范圍的設置。由于結(jié)構(gòu)參行優(yōu)化設計時,只設置一
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼箱梁橫隔板弧形切口疲勞性能及構(gòu)造優(yōu)化研究[J]. 柯璐,林繼喬,李傳習,劉永明,陳卓異. 橋梁建設. 2017(05)
[2]鋼箱梁橫隔板疲勞裂紋特征與實橋試驗的輪載應力[J]. 李傳習,陳卓異,周愛國,曹水東,柯璐. 土木工程學報. 2017(08)
[3]正交異性鋼箱梁懸索橋弧形切口優(yōu)化有限元分析[J]. 吳有俊,黃志斌,邱云. 公路與汽運. 2017(03)
[4]貨運繁重公路正交異性板鋼橋弧形切口的疲勞性能[J]. 祝志文,黃炎,向澤,麥鵬. 中國公路學報. 2017(03)
[5]正交異性鋼橋面板疲勞問題的研究進展[J]. 張清華,卜一之,李喬. 中國公路學報. 2017(03)
[6]隨機車流下鋼-UHPC組合正交異性橋面疲勞性能研究[J]. 祝志文,黃炎,文鵬翔,陳魏,喻鵬,石亞光,邵旭東. 中國公路學報. 2017(03)
[7]正交異性鋼橋面板U形肋與橫隔板連接處弧形缺口幾何參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 鞠曉臣,曾志斌,方興,史志強. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(11)
[8]UHPC-鋼輕型組合橋面弧形切口受力分析[J]. 張龍威,趙華,譚承君,邵旭東,曹君輝. 中國公路學報. 2016(09)
[9]正交異性鋼橋面板足尺疲勞試驗[J]. 王春生,付炳寧,張芹,馮亞成. 中國公路學報. 2013(02)
[10]重慶兩江大橋正交異性鋼橋面板疲勞性能試驗研究[J]. 葉華文,徐勛,強士中,任偉平. 中南大學學報(自然科學版). 2013(02)
博士論文
[1]聚氨酯彈性體鋼夾層板的力學性能研究[D]. 薛啟超.哈爾濱工程大學 2013
[2]深海耐壓結(jié)構(gòu)型式及穩(wěn)定性研究[D]. 王林.中國艦船研究院 2011
[3]復合材料夾芯結(jié)構(gòu)的力學性能[D]. 王世勛.哈爾濱工業(yè)大學 2010
碩士論文
[1]正交異性鋼橋面橫隔板切口弧形區(qū)域疲勞開裂及對策研究[D]. 呂凱.長沙理工大學 2015
[2]正交異性鋼橋面板疲勞性能研究[D]. 張東波.湖南大學 2012
[3]聚氨酯夾層板橋墩防護裝置研究[D]. 鄒世超.江蘇科技大學 2012
[4]整體中空夾層復合材料力學性能的數(shù)值分析與實驗研究[D]. 薄曉莉.南京航空航天大學 2009
[5]輕質(zhì)夾層復合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及沖擊性能分析[D]. 李毅.西北工業(yè)大學 2007
[6]夾層圓柱殼在壓扭載荷下屈曲的數(shù)值分析和實驗研究[D]. 單興芳.南京航空航天大學 2007
本文編號:3402249
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鋼-聚氨酯夾目前出現(xiàn)的鋼-聚氨酯夾層橋面板結(jié)構(gòu)是
總體單元尺寸為 200mm。網(wǎng)格劃分后考察縱肋處弧形切口有限元模型如圖2-5(c)所示。2.1.4 加載形式的確定本文主要對結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的應力模式進行分析,并且由于 2.1.2 節(jié)兩種方案的橋面板荷載集度差別不大,所以不考慮自重的影響,著重分析移動荷載的作用。目前,歐美各國疲勞計算規(guī)范發(fā)展成熟,很早就規(guī)定了疲勞加載的標準車輛。但是我國公路橋梁規(guī)范中對橋面系構(gòu)件研究的疲勞車輛的規(guī)定較晚,直到文獻[71]對橋面系構(gòu)件的疲勞荷載作出規(guī)定,所以應用我國規(guī)范的疲勞車輛對弧形切口應力的分析較少,目前多為采用美國規(guī)范的疲勞車輛或者直接采用國內(nèi)規(guī)范《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2015)的靜力車輛進行分析。于是本文選用了美國橋梁規(guī)范(AASHTOLRFDUS-2017)[77]的疲勞加載車輛,一方面,該規(guī)范針對應用于橋面加載的疲勞車輛有特殊規(guī)定,且后
57 5-1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的流程示意型單目標優(yōu)化段模型為例,即對原傳統(tǒng)現(xiàn)象得到改善的條件下,設計變量參考第四章參數(shù)切口半徑、SPS 橋面面層范圍的設置。由于結(jié)構(gòu)參行優(yōu)化設計時,只設置一
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼箱梁橫隔板弧形切口疲勞性能及構(gòu)造優(yōu)化研究[J]. 柯璐,林繼喬,李傳習,劉永明,陳卓異. 橋梁建設. 2017(05)
[2]鋼箱梁橫隔板疲勞裂紋特征與實橋試驗的輪載應力[J]. 李傳習,陳卓異,周愛國,曹水東,柯璐. 土木工程學報. 2017(08)
[3]正交異性鋼箱梁懸索橋弧形切口優(yōu)化有限元分析[J]. 吳有俊,黃志斌,邱云. 公路與汽運. 2017(03)
[4]貨運繁重公路正交異性板鋼橋弧形切口的疲勞性能[J]. 祝志文,黃炎,向澤,麥鵬. 中國公路學報. 2017(03)
[5]正交異性鋼橋面板疲勞問題的研究進展[J]. 張清華,卜一之,李喬. 中國公路學報. 2017(03)
[6]隨機車流下鋼-UHPC組合正交異性橋面疲勞性能研究[J]. 祝志文,黃炎,文鵬翔,陳魏,喻鵬,石亞光,邵旭東. 中國公路學報. 2017(03)
[7]正交異性鋼橋面板U形肋與橫隔板連接處弧形缺口幾何參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 鞠曉臣,曾志斌,方興,史志強. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(11)
[8]UHPC-鋼輕型組合橋面弧形切口受力分析[J]. 張龍威,趙華,譚承君,邵旭東,曹君輝. 中國公路學報. 2016(09)
[9]正交異性鋼橋面板足尺疲勞試驗[J]. 王春生,付炳寧,張芹,馮亞成. 中國公路學報. 2013(02)
[10]重慶兩江大橋正交異性鋼橋面板疲勞性能試驗研究[J]. 葉華文,徐勛,強士中,任偉平. 中南大學學報(自然科學版). 2013(02)
博士論文
[1]聚氨酯彈性體鋼夾層板的力學性能研究[D]. 薛啟超.哈爾濱工程大學 2013
[2]深海耐壓結(jié)構(gòu)型式及穩(wěn)定性研究[D]. 王林.中國艦船研究院 2011
[3]復合材料夾芯結(jié)構(gòu)的力學性能[D]. 王世勛.哈爾濱工業(yè)大學 2010
碩士論文
[1]正交異性鋼橋面橫隔板切口弧形區(qū)域疲勞開裂及對策研究[D]. 呂凱.長沙理工大學 2015
[2]正交異性鋼橋面板疲勞性能研究[D]. 張東波.湖南大學 2012
[3]聚氨酯夾層板橋墩防護裝置研究[D]. 鄒世超.江蘇科技大學 2012
[4]整體中空夾層復合材料力學性能的數(shù)值分析與實驗研究[D]. 薄曉莉.南京航空航天大學 2009
[5]輕質(zhì)夾層復合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及沖擊性能分析[D]. 李毅.西北工業(yè)大學 2007
[6]夾層圓柱殼在壓扭載荷下屈曲的數(shù)值分析和實驗研究[D]. 單興芳.南京航空航天大學 2007
本文編號:3402249
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