【摘要】：隨著橋梁結(jié)構(gòu)跨徑的增大,大跨度斜拉橋在風(fēng)荷載和車輛荷載作用下的疲勞成為工程界關(guān)注的焦點(diǎn)。斜拉索作為大跨度斜拉橋的主要傳力構(gòu)件,以其大柔度、小質(zhì)量、高應(yīng)力等特性在循環(huán)應(yīng)力作用下較易發(fā)生疲勞破壞,故有必要對(duì)其加以研究。本文通過(guò)考慮橋址處風(fēng)速風(fēng)向的聯(lián)合分布及隨機(jī)車流情況,通過(guò)多段桿來(lái)模擬斜拉索,研究拉索的疲勞可靠度,主要內(nèi)容如下:1.對(duì)橋址處風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布進(jìn)行抽樣和處理得到橫橋向風(fēng)速及其概率,作為分析風(fēng)荷載作用下拉索疲勞可靠度的依據(jù)。2.分別采用多段桿和單桿模擬斜拉索來(lái)建立有限元模型,對(duì)兩種模型的自振特性進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了多段桿模擬斜拉索的可行性。為便于后期拉索風(fēng)荷載的施加最終選擇多段桿模擬斜拉索的模型進(jìn)行研究。3.基于諧波合成法對(duì)主梁、主塔及拉索節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的模擬,分析了各拉索在不同風(fēng)速、不同風(fēng)攻角下應(yīng)力時(shí)程以及位移響應(yīng)。4.對(duì)不同拉索、不同風(fēng)速及不同風(fēng)攻角等多種工況進(jìn)行了對(duì)比分析,得到最不利拉索位置以及最不利加載攻角,分析不同風(fēng)速下最不利拉索應(yīng)力時(shí)程。利用雨流計(jì)數(shù)法分析統(tǒng)計(jì)得到應(yīng)力幅值及其循環(huán)次數(shù)。基于Miner線性累計(jì)損傷理論得到相應(yīng)等效應(yīng)力,分析統(tǒng)計(jì)得到等效應(yīng)力分布,利用建立的拉索疲勞極限狀態(tài)方程分析風(fēng)荷載作用下拉索疲勞可靠度。5.建立車輛模型,對(duì)一天不同時(shí)間段隨機(jī)車輛荷載進(jìn)行模擬。利用影響線加載尋找應(yīng)力最不利拉索位置,對(duì)最不利拉索的應(yīng)力影響線進(jìn)行擬合得到相應(yīng)應(yīng)力影響面,在應(yīng)力影響面上加載隨機(jī)車流得到拉索應(yīng)力時(shí)程,通過(guò)對(duì)多個(gè)典型時(shí)間塊的模擬得到不同交通流下拉索應(yīng)力情況。6.考慮風(fēng)荷載和車輛荷載對(duì)拉索應(yīng)力的共同作用,對(duì)不同風(fēng)速和不同交通流下的拉索應(yīng)力時(shí)程進(jìn)行隨機(jī)組合得到風(fēng)車聯(lián)合作用下的應(yīng)力時(shí)程,分析風(fēng)車聯(lián)合作用下拉索疲勞可靠度。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U441.4;U448.27

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本文編號(hào)：2653446