[碩士]橋梁吊索的結構行為分析

內容簡介

　　[碩士]橋梁吊索的結構行為分析　　學科專業(yè):橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：重慶交通大學　　學位年度：2011　　橋梁吊索又稱吊桿主要運用于中、下承式拱橋和懸索橋。近20年來，帶吊桿的中、下承式拱橋發(fā)展迅速。吊桿是重要的傳力構件，尺寸小、構件組成部分多、對疲勞、腐蝕等因素比較敏感，吊桿及其組件的運營狀態(tài)相當復雜。它的正常與否，關系著整個橋梁的運營安全和壽命。但是目前的橋梁設計理論卻沒有跟上橋型的發(fā)展，拱橋吊桿的設計準則、服役損傷、安全判據等都沒有統(tǒng)一而科學的規(guī)范，以往的大多工程實踐均是憑設計者的主觀判斷，在設計中通常只是采用一個安全系數來控制其最大應力，忽視對疲勞和腐蝕問題的控制，對影響吊桿疲勞的因素及其變化規(guī)律，幾乎沒有進行過系統(tǒng)全面的研究，因此吊桿破損屢屢發(fā)生。　　為此，本文在參考和總結已有成果和現狀的基礎上，以某中承式拱橋為背景，對吊桿的結構行為作了計算分析.本文的主要內容和結論如下:　　 ①吊桿靜力動力分析。根據對簡支和連續(xù)兩種橋道系分析，發(fā)現簡支橋道系的對于吊桿是極其不利的。討論了溫度變化及混凝土收縮、徐變對吊桿受力的影響;論述了吊桿自振頻率的計算方法，在此基礎上研究了橋梁振動和吊桿與拱肋和橫梁的連接方式對其動力行為的影響。運用有限元法建立了橋梁模型，并驗證了前述相關理論.　　 ②吊桿的損傷分析。通過對吊桿普遍存在的破損現狀的分析，總結出吊桿防護不當可能導致吊桿受到腐蝕產生破損，而疲勞是破損發(fā)生的主要原因，腐蝕和疲勞是導致吊桿損壞的重要原因，并介紹相關防腐蝕的方法?！　? ③吊桿的疲勞分析。疲勞是吊桿破壞的另一大原因，因此，從抗疲勞設計理論、抗疲勞設計方法等幾個方面介紹了吊桿疲勞破壞的機理，參考其它有關索(桿)的抗疲勞設計規(guī)范，說明應力幅是控制吊桿疲勞的關鍵因素。通過對安全系數取值范圍的討論，認為目前的吊桿設計不能保證吊桿使用過程中的安全性，應盡快建立適合吊桿設計的理論和方法?！　? ④吊桿疲勞影響因素的分析。從結構設計的角度，通過對影響吊桿疲勞的因素進行對比計算分析，包括吊桿的位置、吊桿的間距、邊吊桿至拱腳的距離、吊桿截面積，得到有利于改善吊桿疲勞的結構設計方法。

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