中下承式拱橋吊桿的跨尺度疲勞失效行為研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)今日益增多的橋梁修建,如何延長橋梁的使用壽命問題日漸凸顯。吊桿作為橋梁的重要組成構件,受到橋梁結(jié)構本身荷載作用以及各種外界復雜因素的影響,不免會遭受到損傷而導致抗性降低,容易出現(xiàn)疲勞失效。所以吊桿鋼絲的疲勞失效問題日益受到工程領域的重視。本文主要分析影響吊桿鋼絲疲勞失效的因素,并逐一進行具體的數(shù)值計算分析。采用基于約束應力區(qū)的宏/微觀跨尺度疲勞裂紋擴展模型,對模型進行驗證;利用Midas/Civil有限元軟件建立茅草街大橋模型,利用疲

2、勞裂紋擴展模型對茅草街大橋吊桿鋼絲的疲勞問題做詳盡的計算與分析。
  本文的主要研究工作,是基于約束應力區(qū)的宏/微觀跨尺度疲勞裂紋擴展統(tǒng)一模型,研究吊桿鋼絲的疲勞斷裂行為,分析各個宏/微觀因素對鋼絲疲勞失效行為的影響。主要工作包括:
  (1)研究40CrNi2Si2MoVA低合金超高強度鋼材料的跨尺度疲勞行為。利用光滑試件的實驗S-N曲線,擬合出材料的疲勞損傷參數(shù)。對含缺口試件的疲勞壽命進行預測,理論預測結(jié)果與試驗結(jié)果吻合

3、良好,驗證了該模型可以有效描述高強鋼材從微觀到宏觀疲勞失效的全過程。
  (2)建立了茅草街大橋的有限元分析模型。橋梁吊桿在不同荷載工況下,并考慮吊桿鋼絲的松弛或張緊效應,對吊桿鋼絲的受力狀況進行詳細分析計算。對吊桿鋼絲在橋梁實際服役過程中的疲勞壽命,給出一個合理的估計。
  (3)采用疲勞裂紋擴展跨尺度模型,對茅草街大橋吊桿的疲勞失效行為進行計算與分析,得出了受力最不利吊桿不同工況下的a-N曲線圖。通過數(shù)值計算,對影響吊桿

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