基于斷裂力學的斜拉橋錨拉板疲勞壽命評估.pdf

1、在大跨鋼或鋼混疊合梁斜拉橋中，索梁錨固結構種類較多，是關鍵的受力部位，其中錨拉板式因具有構造簡單、安裝和維修方便、傳力路徑明確等突出優(yōu)點，近年來得到廣泛應用，但是由于焊縫分布復雜、應力集中嚴重，在汽車荷載作用下，疲勞問題較為嚴重。本文以烏江大橋錨拉板為例，綜合應用斷裂力學計算理論、結構有限元分析理論和結構可靠度理論，建立了基于斷裂力學的錨拉板疲勞壽命評估方法，為解決錨拉板的疲勞問題提供了有效的評估方法。
　　本文的研究工作具體如下

2、:
　　(1)闡述了鋼橋疲勞問題的研究現(xiàn)狀。分別總結了疲勞問題的研究簡史和現(xiàn)有的幾種疲勞研究方法;介紹了鋼橋抗疲勞設計的基本流程;對錨拉板的應用情況及研究現(xiàn)狀進行了介紹，同時分析了錨拉板的構造和受力特點，并由此識別了錨拉板的典型疲勞構造細節(jié)。
　　(2)開展斷裂力學方法研究。研究了應力強度因子的計算方法，對錨拉板典型疲勞細節(jié)分別采用解析法和有限元仿真分析法計算了裂紋尖端的應力強度因子，并分析了其變化規(guī)律。
　　(3)開

3、展基于斷裂力學的錨拉板疲勞壽命評估方法研究。首先建立烏江大橋的全橋有限元模型，確定了受力最具代表性的錨拉板位置，將最新鋼橋規(guī)范的疲勞荷載計算模型按索力影響線加載，得到了錨拉板的疲勞荷載譜;結合局部有限元模型得到各典型疲勞細節(jié)的應力脈;利用疲勞裂紋擴展模型的Paris公式積分獲得了各細節(jié)的疲勞壽命。
　　(4)開展疲勞可靠性研究。在鋼橋疲勞可靠度理論的基礎上，建立了基于斷裂力學的疲勞可靠度模型，討論了各基本隨機變量的分布特征以及目標