本文關(guān)鍵詞：下承式鋼箱系桿拱橋整體與局部分析及疲勞壽命預測

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【摘要】：下承式鋼箱系桿拱橋,兼有拱橋較大跨越能力和對地基適應能力強兩大特點,特別是橋面高程受到限制而橋下又要求保證較大凈空時,具有很大的優(yōu)越性。隨著鋼結(jié)構(gòu)不斷向輕型化和薄壁化發(fā)展,結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性分析顯得愈來愈重要,且隨著交通量不斷增加,焊接鋼橋的疲勞問題也日趨嚴重。本文以安徽省淮南孔李淮河大橋為工程背景,首先基于全橋有限元模型對橋梁結(jié)構(gòu)的靜、動力特性進行了全面分析。其次,建立多尺度有限元模型分析拱腳局部受力,然后進行了彈性穩(wěn)定分析和全橋極限承載力分析,最后對拱腳處的關(guān)鍵位置進行了疲勞壽命分析,論文研究具有一定的的理論意義和工程實用價值。論文的主要研究工作和結(jié)論包括：1.基于設計圖紙,采用有限元軟件,建立了孔李淮河大橋全橋空間有限元模型,分析了恒載和汽車活載作用下整體結(jié)構(gòu)的應力、變形和動力特性。2.拱腳是系桿拱橋的關(guān)鍵局部結(jié)構(gòu),受力復雜,為此通過引入多尺度建模法建立了孔李淮河大橋多尺度有限元模型,拱腳局部細節(jié)采用比較精細的板殼單元模擬,整體結(jié)構(gòu)的其它部分用梁、桿單元模擬,兩者的交接處采用主從節(jié)點的約束方程連接,詳細分析了多種工況下拱腳局部的受力特點和應力分布情況。3.通過對該橋的彈性穩(wěn)定分析,獲得了拱腳局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)模態(tài),討論了活載布置和拱肋風撐對結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定系數(shù)的影響；考慮幾何和材料非線性,進行了孔李淮河大橋極限承載力分析,得出了全橋整體的極限承載能力和安全系數(shù)。4.依據(jù)英國規(guī)范BS5400,對該橋的疲勞關(guān)鍵位置的疲勞壽命進行了分析預測,然后采用Walker方程討論了平均應力對疲勞壽命預測的影響,計算結(jié)果表明考慮平均應力影響下預測的疲勞壽命有所降低。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.22

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