懸索橋吊索的疲勞壽命分析
發(fā)布時(shí)間:2017-10-22 12:14
本文關(guān)鍵詞:懸索橋吊索的疲勞壽命分析
【摘要】:吊索作為懸索橋主要的受力構(gòu)件,由于受到環(huán)境及自身各種復(fù)雜因素(環(huán)境腐蝕、自然災(zāi)害、荷載長期效應(yīng)、疲勞效應(yīng)、材料老化等)的影響,使得吊索的損傷積累和承載能力下降,由此極其容易引發(fā)災(zāi)難性的事件,將會(huì)給人民的生命安全帶來危害,給社會(huì)財(cái)富造成巨大損失。本文在已有研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合云南瀾滄江特大橋工程實(shí)例,針對(duì)瀾滄江特大橋吊索做了以下多個(gè)方面的工作:(1)介紹了國內(nèi)外公路疲勞荷載譜的取值方法和疲勞設(shè)計(jì)方法中的名義應(yīng)力法和斷裂力學(xué)法。(2)分析了懸索橋吊索的腐蝕機(jī)理、引起腐蝕的各種原因、發(fā)生腐蝕后其強(qiáng)度的變化、吊索的腐蝕速率以及吊索對(duì)腐蝕破壞的防護(hù)和養(yǎng)護(hù)措施。(3)根據(jù)瀾滄江特大橋工程實(shí)例,采用有限元軟件,建立有限元模型,對(duì)吊索進(jìn)行疲勞荷載下的動(dòng)力響應(yīng)分析,求得疲勞荷載作用下的荷載譜,基于現(xiàn)行疲勞累積損傷理論和現(xiàn)行規(guī)范中的吊索的S-N曲線,對(duì)其進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)。(4)對(duì)不同工況下瀾滄江特大橋的典型吊索進(jìn)行了損傷評(píng)估。計(jì)算結(jié)果表明,在只是考慮公路汽車疲勞荷載的作用時(shí),大橋的吊索在設(shè)計(jì)年限內(nèi)不會(huì)發(fā)生疲勞破壞,因此,懸索橋吊索從荷載的角度在設(shè)計(jì)時(shí)是按無限壽命來考慮的;分析了在只考慮吊索截面腐蝕時(shí)得到吊索截面的使用年限;當(dāng)?shù)跛鞲g到一定年限時(shí)考慮吊索疲勞情況下的使用年限。
【關(guān)鍵詞】:懸索橋 吊索 腐蝕 疲勞分析
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U441.4;U448.25
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 第1章 緒論11-25
- 1.1 懸索橋概述11-18
- 1.1.1 懸索橋的發(fā)展11-14
- 1.1.2 懸索橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)14-15
- 1.1.3 懸索橋計(jì)算理論的發(fā)展15-18
- 1.2 懸索橋使用壽命的問題18-21
- 1.2.1 懸索橋吊索在使用時(shí)的病害情況18-19
- 1.2.2 國內(nèi)外橋梁吊索或拉索的病害現(xiàn)狀19-21
- 1.3 懸索橋吊索使用壽命研究現(xiàn)狀21-22
- 1.3.1 懸索橋吊索的疲勞研究21
- 1.3.2 存在的問題21-22
- 1.4 主要工作及研究內(nèi)容22-23
- 1.5 本章小結(jié)23-25
- 第2章 荷載譜及懸索橋吊索的抗疲勞設(shè)計(jì)25-49
- 2.1 公路橋梁疲勞荷載譜的概念及發(fā)展簡介25-36
- 2.1.1 國外的疲勞荷載譜25-31
- 2.1.2 國內(nèi)的疲勞荷載譜31-36
- 2.2 懸索橋吊索的抗疲勞設(shè)計(jì)36-47
- 2.2.1 名義應(yīng)力法36-44
- 2.2.2 斷裂力學(xué)法44-47
- 2.3 本章小結(jié)47-49
- 第3章 懸索橋吊索的腐蝕分析49-61
- 3.1 引言49
- 3.2 吊索鋼絲腐蝕的機(jī)理及原因49-55
- 3.2.1 吊索鋼絲的腐蝕機(jī)理49-51
- 3.2.2 吊索腐蝕的原因51-53
- 3.2.3 受腐蝕鋼絲強(qiáng)度的退化53-55
- 3.3 懸索橋吊索的腐蝕速率55-57
- 3.4 吊索鋼絲腐蝕防護(hù)及養(yǎng)護(hù)措施57-60
- 3.4.1 吊索腐蝕防護(hù)的措施57-58
- 3.4.2 吊索腐蝕養(yǎng)護(hù)的措施58-60
- 3.5 本章小結(jié)60-61
- 第4章 懸索橋疲勞壽命計(jì)算分析61-85
- 4.1 工程實(shí)例61-64
- 4.1.1 瀾滄江特大橋概況61-63
- 4.1.2 瀾滄江特大橋的有限元模型63-64
- 4.2 計(jì)算分析荷載的取值64-65
- 4.3 懸索橋吊索在恒載作用下的內(nèi)力結(jié)果及分析65-67
- 4.4 懸索橋吊索在疲勞車輛荷載的作用下的動(dòng)力響應(yīng)67-74
- 4.4.1 疲勞荷載作用下內(nèi)力響應(yīng)67-70
- 4.4.2 疲勞荷載作用下應(yīng)力響應(yīng)70-73
- 4.4.3 疲勞荷載作用下應(yīng)幅73-74
- 4.5 吊索的疲勞壽命分析74-83
- 4.5.1 不考慮腐蝕狀況下壽命分析74-77
- 4.5.2 考慮腐蝕時(shí)吊索疲勞壽命分析77-83
- 4.6 本章小結(jié)83-85
- 第5章 結(jié)論與展望85-87
- 5.1 結(jié)論85
- 5.2 展望與研究不足85-87
- 致謝87-89
- 參考文獻(xiàn)89-93
- 附錄A (攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的課題)93
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文編號(hào):1078312
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