独塔钢箱梁斜拉桥易损性分析

发布时间：2021-02-23 17:23

　　斜拉桥由于其跨度较大、基础较少、受力合理、造型优美的优点,近年来在市政、公路及铁路等领域得到了广泛的运用。斜拉桥作为一种有索结构,拉索易腐蚀破坏,从而导致的事故时有发生,需要实时监测,及时处理断索。本文针对斜拉桥拉索断裂造成的构件损伤危害以及对全桥结构的安全性评价,依托某在建斜拉桥为背景,使用大型有限元分析软件Midas/civil和ANSYS模拟,从而对拉索断裂易损性进行分析。从不同数量的拉索破坏分析和不同位置处拉索破坏两大主线来进行论述,首先,定义各种典型位置处的拉索断裂形式,在此基础上,计算分析各不同位置处拉索断裂后,主梁、桥塔和剩余拉索的各参数的变化,找出其中变化趋势,以此对桥梁静力特性进行评估。其次,计算不同拉索断裂时的动静力参数,得出不同位置处拉索断裂时,斜拉桥各构件部分的动力放大系数,为后续计算奠定基础。再次,定义各构件的破坏形式,分析在不同数量拉索断裂时各构件的损伤程度及其发生概率,通过损伤概率得出全桥的易损性曲线。最后,通过引入经济学帕累托优化分析方法,考虑主梁的最大应力、主梁的挠度以及拉索断裂的难易程度这三个参数,对桥梁易损性进行评价,得出拉索断裂易损性最高的几种状... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 斜拉桥的发展历程
    1.2 斜拉桥发展趋势
    1.3 拉索损伤事故及易损性研究现状
        1.3.1 斜拉桥拉索损伤事故
        1.3.2 易损性研究现状
    1.4 本文研究内容
    1.5 具体技术路线
第二章 有限元模型的建立及其对比
    2.1 背景桥梁概况
        2.1.1 主梁
        2.1.2 主塔
        2.1.3 斜拉索
        2.1.4 附属结构
    2.2 有限元模型建立
        2.2.1 Midas/civil有限元模型
        2.2.2 ANSYS有限元模型建立
    2.3 Midas/civil与 ANSYS有限元模型对比
        2.3.1 输入条件对比
        2.3.2 模型静力计算结果对比
    2.4 本章小结
第三章 斜拉桥拉索断裂状态下静力性能分析
    3.1 拉索断裂组合方式
    3.2 拉索断裂对拉索索力的影响
    3.3 拉索断裂对索塔的影响
    3.4 拉索断裂对桥梁线形的影响
    3.5 拉索断裂对主梁应力的影响
    3.6 本章小结
第四章 拉索断裂状态下动力放大系数的确定
    4.1 断索状态的模拟
    4.2 瞬态动力学分析原理
    4.3 阻尼矩阵的合理取值
    4.4 单根拉索断裂情况下静力学分析
    4.5 同位置处双排拉索同时断裂
    4.6 动力放大系数
        4.6.1 拉索应力放大系数
        4.6.2 主梁挠度放大系数
        4.6.3 主塔应力计算分析
    4.7 本章小结
第五章 拉索断裂易损性分析
    5.1 斜拉桥易损性曲线建立方法
    5.2 各级损伤极限状态定义
        5.2.1 拉索损伤极限状态定义
        5.2.2 主梁损伤极限状态定义
        5.2.3 主塔损伤极限状态定义
    5.3 拉索断裂情况下结构需求
    5.4 各部位易损性曲线
    5.5 本章小结
第六章 基于帕累托边界优化下易损性分析
    6.1 斜拉桥拉索断裂易损性分析方法
        6.1.1 影响程度和损伤场景的定义
        6.1.2 帕累托边界优化
    6.2 斜拉索损伤场景易损性分析
    6.3 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 研究结论
    7.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]港珠澳大桥:伶仃洋上的国之重器[J]. 刘淑君.  同舟共进. 2019(03)
[2]桥梁应变与挠度动力放大系数的大小关系研究[J]. 邓露,段林利,邹启令.  工程力学. 2018(01)
[3]浅谈中国桥梁现状与发展[J]. 覃念念,邹小丽.  农家参谋. 2018(01)
[4]斜拉桥平行钢丝索锈蚀断裂模拟[J]. 周健鸿,杨清梅.  低温建筑技术. 2017(10)
[5]汶川地震梁式桥主梁易损性研究[J]. 刘洋,林均岐,林庆利,刘金龙.  低温建筑技术. 2017(06)
[6]浅谈斜拉桥的基本概况及发展前景[J]. 刘绍威.  河南建材. 2016(05)
[7]拉索断裂对空间扭转索面斜拉桥主梁线形的影响研究[J]. 陈国胜.  铁道建筑. 2016(03)
[8]断索对异型斜塔预应力混凝土斜拉桥的承载力影响分析[J]. 梅晓亮.  公路交通科技(应用技术版). 2016(03)
[9]斜拉桥旧索试验检测及残余寿命评估[J]. 吴中鑫,盛海军,郑敏,王蔚,陈进.  中外公路. 2015(01)
[10]基于β-二项分布的结构易损性分析[J]. 刘骁骁,吴子燕,王其昂.  计算力学学报. 2014(06)

硕士论文
[1]中下承式拱桥吊杆破断动力响应分析[D]. 段惠涛.郑州大学 2017
[2]基于索力影响线的斜拉桥和拱桥主梁损伤识别[D]. 黄志科.广州大学 2016
[3]拱桥在役损伤吊杆破断安全性研究[D]. 夏欢.湖南大学 2015
[4]大跨斜拉桥主梁受力性能分析[D]. 王忠.合肥工业大学 2015
[5]斜拉桥拉索损伤状态的有限元模拟与模型试验研究[D]. 钟桔.湖南科技大学 2014
[6]拉索断裂对PC斜拉桥极限承载力的影响[D]. 冯煜.长安大学 2014
[7]大跨径钢管混凝土拱桥易损性分析[D]. 邵国涛.长安大学 2014
[8]斜拉桥有限元分析[D]. 毕丽媛.山东大学 2011
[9]独塔钢混梁斜拉桥的静力特性分析[D]. 刘智.长沙理工大学 2009
[10]混凝土斜拉桥易损性分析[D]. 熊涛.西南交通大学 2009



本文编号：3047951