發(fā)布時間：2021-03-25 22:55

　　近年來,中、下承式拱橋吊桿在車輛荷載長期作用下因疲勞和腐蝕作用而斷裂的事故時有發(fā)生,嚴(yán)重威脅著橋梁結(jié)構(gòu)的服役壽命。因短吊桿縱向剛度大于長吊桿,使得其動力放大效應(yīng)更為顯著,此外在動載作用下短吊桿應(yīng)力幅值也明顯大于較長吊桿,致使在相同的運(yùn)營期內(nèi)短吊桿疲勞損傷度更大,更易發(fā)生疲勞破壞。本文基于車橋耦合模型,對短吊桿易于破壞的機(jī)理做了較為深入的研究,并對吊桿結(jié)構(gòu)在動載作用下的疲勞壽命進(jìn)行了計算,最后提出了以延長短吊桿使用壽命為目標(biāo)的結(jié)構(gòu)重設(shè)計。主要內(nèi)容如下:（1）建立車橋耦合振動模型。分別建立鋼箱梁拱橋的三維有限元模型、空間二軸車輛模型以及路面不平度模型。由橋梁模型、車輛模型及不平度模型組成車橋耦合系統(tǒng),進(jìn)行車橋耦合分析。并結(jié)合荷載試驗所測量的數(shù)據(jù)對車橋耦合模型進(jìn)行驗證,結(jié)果顯示該模型能較好的模擬車輛荷載作用下吊桿的受力情況。（2）基于車橋耦合振動模型,對吊桿結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)進(jìn)行分析。對比計算了不同車速、車重、路面等級對吊桿動力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明:車輛荷載對吊桿結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊效應(yīng)非常顯著,且在各種動荷載作用下,短吊桿的沖擊系數(shù)均明顯大于較長吊桿,這也是短吊桿更易發(fā)生疲勞破壞的原因。（3）對吊桿... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中承式拱橋結(jié)構(gòu)示意圖

（c）錨頭生銹 （d）防護(hù)設(shè)施損壞圖 1-2 吊桿損傷情況照片3 工程事故實例目前，拱橋吊桿的理論技術(shù)發(fā)展并沒有跟上其建設(shè)速度的發(fā)展，所以針對桿疲勞損傷的設(shè)計、施工等都無具體可依的規(guī)范。通常的解決辦法就是借橋型如斜拉橋的相關(guān)規(guī)范并結(jié)合以往的工程實踐來進(jìn)行設(shè)計。這樣就使在投入使用之后往往沒多長時間就發(fā)生吊桿突然斷裂的事故。近年來因破壞致使橋梁坍塌的事故已愈發(fā)頻繁。2001 年 11 月 7 日，坐落于四川省宜賓市的南門橋因連接拱肋和橋面結(jié)構(gòu)吊桿斷裂而發(fā)生橋面坍塌[4]（如圖 1-3 所示）。針對此次事故的調(diào)查報告短吊桿內(nèi)部鋼絞線已部分銹蝕，在此種情況下，吊桿的疲勞損傷累計速度最終發(fā)生疲勞破壞[5]。

圖 1-3 宜賓南門大橋坍塌后照片2011 年 4 月 12 日，坐落于新疆庫爾勒市的孔雀河大橋因短吊桿斷裂而致使橋面塌陷（如圖 1-4 所示）。在此之前，有檢測人員于 2008 年對該橋進(jìn)行過檢測，檢測報告指出“吊桿在恒載和活載共同作用下的總拉力還遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計應(yīng)力”[6]。然而該橋坍塌就發(fā)生在檢測合格才三年之后，事故發(fā)生后調(diào)查結(jié)果表明鋼絞線的腐蝕是吊桿斷裂的主要原因。圖 1-4 庫爾勒孔雀河大橋事故后照片

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]動車組故障樹—蒙特卡洛法仿真分析與可靠性試驗抽樣方案研究[D]. 胡川.中國鐵道科學(xué)研究院 2013
[2]鋼橋疲勞性能及剩余壽命研究[D]. 林梅.蘭州理工大學(xué) 2011
[3]中下承式拱橋吊桿疲勞安全研究與設(shè)計探討[D]. 吳紹波.重慶大學(xué) 2008
[4]橋梁運(yùn)營荷載狀況研究[D]. 王碩.同濟(jì)大學(xué) 2007



本文編號：3100464