拱桥服役吊杆的力学性能退化及其索力识别研究

发布时间：2018-01-12 18:03

  本文关键词：拱桥服役吊杆的力学性能退化及其索力识别研究　出处：《浙江大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 吊杆 锈蚀 性能退化 疲劳 索力识别

【摘要】：近年来,我国大部分吊杆拱桥都在遭受吊杆耐久性不足的问题,尤其是传统钢索的锈蚀与疲劳问题,这些问题严重威胁吊杆拱桥的服役安全。由于目前关于吊杆损伤的研究不够深入,对吊杆剩余寿命切实可行的评价理论与体系尚未建立。本文以拱桥吊杆为对象,对其锈蚀高强钢丝的力学性能退化、剩余疲劳寿命的评估方法和张力的识别技术等展开了研究。论文的主要工作及研究结论包括以下几个方面：1.对拱桥吊杆的锈蚀钢丝进行了力学性能试验研究和数值模拟分析。试验研究结果显示,锈蚀对钢丝拉伸强度影响不大,对钢丝的延性影响显著；钢丝疲劳性能受锈蚀程度的影响具有先敏感后迟钝的特征。数值模拟分析结果表明,点蚀钢丝的疲劳寿命不仅取决于蚀坑底部的应力集中程度,还受到应力集中区域的影响。2.以—座中承式漂浮体系拱桥为算例,分析了模拟随机车流作用下的吊杆疲劳荷载响应。分析表明,吊杆的车辆疲劳荷载幅主要包括由车辆彼此靠近的轮轴移动时产生内力波动以及各车辆整体通过桥梁引起的内力幅变化；低幅值高应力比的荷载幅计数占总疲劳荷载幅的90%以上。3.从疲劳性能S-N曲线、车辆疲劳等效荷载幅、累积损伤三个方面进行了吊杆疲劳分析研究。研究表明,锈蚀加速疲劳损伤的累积；对具有高应力比特征的吊杆疲劳荷载而言,忽略应力比的影响将严重低估车辆疲劳荷载作用及其造成的累积损伤。4.考虑因锈蚀引起的吊杆疲劳性能逐年退化以及路面状况逐年磨损劣化引起的疲劳损伤动力放大效应,建立了吊杆剩余寿命动的动态分析评估新方法。与静态分析方法相比,动态分析方法更符合吊杆服役的实际情况。5.针对拱桥吊杆边界约束条件和弯曲刚度对张力识别精度影响显著的问题,提出基于遗传算法和多频率的吊杆索力识别方法。通过对数值模拟吊杆和实际吊杆张力的准确识别,验证了该索力识别方法的计算精度与适用性。
[Abstract]:In recent years , most of the boom arch bridges in China have been subjected to the problems of insufficient durability of the hanger rods , especially the corrosion and fatigue problems of traditional steel cables .

【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U443.3

【参考文献】

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3 郑蕊,李兆霞;基于结构健康监测系统的桥梁疲劳寿命可靠性评估[J];东南大学学报(自然科学版);2001年06期

4 李富民;袁迎曙;;锈蚀钢绞线的静力拉伸断裂特性[J];东南大学学报(自然科学版);2007年05期

5 李新生;项贻强;;基于挠度曲线振型函数的系杆拱桥柔性吊杆索力测量公式[J];工程力学;2010年08期

6 李冬生;邓年春;周智;欧进萍;;拱桥吊杆的光纤光栅监测与健康诊断[J];光电子.激光;2007年01期

7 郝超,裴岷山,强士中;斜拉桥索力测试新方法—磁通量法[J];公路;2000年11期

8 周泳涛;翟辉;鲍卫刚;刘延芳;;公路桥梁标准疲劳车辆荷载研究[J];公路;2009年12期

9 邓年春;欧进萍;周智;龙跃;黄日金;;一种新型平行钢丝智能拉索[J];公路交通科技;2007年03期

10 孟少平;杨睿;王景全;;一类精确考虑抗弯刚度影响的系杆拱桥索力测量新公式[J];公路交通科技;2008年06期

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本文编号：1415344