拱橋服役吊桿的力學(xué)性能退化及其索力識別研究.pdf

1、近年來，我國大部分吊桿拱橋都在遭受吊桿耐久性不足的問題，尤其是傳統(tǒng)鋼索的銹蝕與疲勞問題，這些問題嚴(yán)重威脅吊桿拱橋的服役安全。由于目前關(guān)于吊桿損傷的研究不夠深入，對吊桿剩余壽命切實(shí)可行的評價(jià)理論與體系尚未建立。本文以拱橋吊桿為對象，對其銹蝕高強(qiáng)鋼絲的力學(xué)性能退化、剩余疲勞壽命的評估方法和張力的識別技術(shù)等展開了研究。論文的主要工作及研究結(jié)論包括以下幾個(gè)方面:
　　1.對拱橋吊桿的銹蝕鋼絲進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬分析。試驗(yàn)研究結(jié)

2、果顯示，銹蝕對鋼絲拉伸強(qiáng)度影響不大，對鋼絲的延性影響顯著;鋼絲疲勞性能受銹蝕程度的影響具有先敏感后遲鈍的特征。數(shù)值模擬分析結(jié)果表明，點(diǎn)蝕鋼絲的疲勞壽命不僅取決于蝕坑底部的應(yīng)力集中程度，還受到應(yīng)力集中區(qū)域的影響。
　　2.以一座中承式漂浮體系拱橋?yàn)樗憷?，分析了模擬隨機(jī)車流作用下的吊桿疲勞荷載響應(yīng)。分析表明，吊桿的車輛疲勞荷載幅主要包括由車輛彼此靠近的輪軸移動時(shí)產(chǎn)生內(nèi)力波動以及各車輛整體通過橋梁引起的內(nèi)力幅變化;低幅值高應(yīng)力比的荷載幅

3、計(jì)數(shù)占總疲勞荷載幅的90％以上。
　　3.從疲勞性能S-N曲線、車輛疲勞等效荷載幅、累積損傷三個(gè)方面進(jìn)行了吊桿疲勞分析研究。研究表明，銹蝕加速疲勞損傷的累積;對具有高應(yīng)力比特征的吊桿疲勞荷載而言，忽略應(yīng)力比的影響將嚴(yán)重低估車輛疲勞荷載作用及其造成的累積損傷。
　　4.考慮因銹蝕引起的吊桿疲勞性能逐年退化以及路面狀況逐年磨損劣化引起的疲勞損傷動力放大效應(yīng)，建立了吊桿剩余壽命動的動態(tài)分析評估新方法。與靜態(tài)分析方法相比，動態(tài)分析方