基于LS-DYNA的桥梁伸缩缝破坏机理研究与分析

发布时间：2017-04-28 00:07

  本文关键词：基于LS-DYNA的桥梁伸缩缝破坏机理研究与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文以单跨跨度为10m的两跨空心板截面简支梁桥为背景,采用有限元分析软件进行建模并分析伸缩装置在车辆荷载作用下的动态响应。结合伸缩装置破坏的实际情况,针对不同车速、不同车重和由于安装问题或路面较差导致跳车的三种不同工况对伸缩装置进行数值仿真分析,进一步研究伸缩装置在不同工况下的力学性能和疲劳损伤破坏,从而对桥梁限速、限重等提出建议性的结论。论文的主要工作包括:(1)利用LS-DYNA、LS-PrePost、HyperMesh有限元分析软件,配合简支梁及伸缩装置的理论知识建立桥梁及伸缩装置的仿真实体模型,并控制伸缩装置网格划分的精细程度。模型中的重点在于控制伸缩装置网格的精细化程度、正确模拟伸缩装置与桥面铺装之间的接触和正确模拟车辆和桥梁之间的耦合。(2)针对不同车速进行模拟,分析伸缩装置在相同车重不同车速的情况下的受力行为。对比不同车速下的位移和应力,分析出车速对于伸缩装置破坏的影响。(3)针对不同车重进行模拟,分析伸缩装置在相同车速不同车重的情况下的受力行为。对比不同车重下的位移和应力,分析出车重对于伸缩装置破坏的影响。(4)针对不同的跳车情况,分析伸缩装置在不同的跳车情况下的受力行为。对比不同的跳车情况下的位移和应力分析出跳车现象对于伸缩装置破坏的影响。(5)利用雨流计数法对应力时程曲线进行处理,得出应力谱,结合Miner线性疲劳累积损伤理论,得出伸缩装置在不同工况下的损伤度,分析伸缩装置的疲劳损伤破坏。经过大量的研究,得到的对桥梁限速、限重等建议性的结论如下:(1)初步得到车辆的超速并不会造成伸缩装置的破坏的加速。车辆限速主要是针对车辆本身的行车安全而言。(2)初步得到车辆的超重会一定程度的造成伸缩装置破坏的加速,因此在桥梁的限重问题上必须按照桥梁的设计进行限重,避免伸缩装置破坏的加速。(3)初步得到车辆的伸缩装置处跳车会一定程度的造成伸缩装置的破坏的加速,因此在桥梁的桥面出现坑洼、异物等情况并造成车辆在伸缩装置附近跳车时,需要对桥面进行及时的整改,避免跳车现象对伸缩装置破坏的加速。
【关键词】：LS-DYNA 伸缩装置 力学性能 雨流计数法 Miner线性疲劳累积损伤理论
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.31
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 课题研究的背景以及研究意义9
• 1.2 桥梁伸缩装置的发展概况9-11
• 1.3 桥梁伸缩装置的主要类型11-18
• 1.4 国内伸缩装置使用现状18-19
• 1.5 本文主要工作19-21
• 第二章 相关理论研究及软件介绍21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 应力时程曲线和应力谱21-22
• 2.2.1 直接加载法21
• 2.2.2 影响线加载法21-22
• 2.3 雨流计数法22-23
• 2.4 疲劳基本概念23-24
• 2.5 软件介绍24-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 有限元模型的建立29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 桥梁概况和伸缩装置的型号29-30
• 3.3 桥梁及伸缩装置有限元模型的建立30-36
• 3.3.1 全桥模型简析30-33
• 3.3.2 模型建立详细过程33-36
• 3.4 车辆模型介绍36-38
• 3.5 车桥耦合模型38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第四章 伸缩装置模型分析40-65
• 4.1 引言40
• 4.2 工况模拟40-43
• 4.2.1 工况一：不同车速的模拟40-41
• 4.2.2 工况二：不同车重的模拟41
• 4.2.3 工况三：跳车的模拟41-43
• 4.3 位移分析43-54
• 4.3.1 选点原则43-45
• 4.3.2 车速工况45-49
• 4.3.3 车重工况49-52
• 4.3.4 跳车工况52-54
• 4.4 应力分析54-63
• 4.4.1 选点原则55
• 4.4.2 车速工况55-58
• 4.4.3 车重工况58-61
• 4.4.4 跳车工况61-63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 伸缩装置疲劳损伤度评估65-76
• 5.1 引言65
• 5.2 E型钢损伤度65-74
• 5.2.1 车速工况65-69
• 5.2.2 车重工况69-72
• 5.2.3 跳车工况72-74
• 5.3 损伤度分析74
• 5.4 本章小结74-76
• 第六章 结论和展望76-78
• 6.1 结论76
• 6.2 研究展望76-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-82
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱新达,陶建民,邵志强,罗智强;四防伸缩装置在大桥上的应用[J];中国市政工程;2005年01期

2 张保忠;姬志田;孙淑静;;影响伸缩装置应用性能的问题探讨[J];公路;2007年06期

3 盛兴跃;王泽民;杜小平;李丹;;桥涵连续式弹塑性伸缩装置耐久性试验研究[J];公路交通技术;2008年04期

4 李淑明;侯若敬;;曹妃甸工业区1#桥1120型伸缩装置的结构原理及安装[J];民营科技;2011年02期

5 辛荣亚;张启伟;;桥梁旋转式伸缩装置的缝宽控制性能[J];公路交通科技;2013年05期

6 黄建勋;严李荣;;伸缩装置的破坏分析[J];OVM通讯;2000年04期

7 朱明安;新型“三防”伸缩装置在桥梁上的应用[J];中国市政工程;2001年02期

8 周乃承,董磊,闫小平;关于桥梁埋置式伸缩装置的探讨[J];东北公路;2002年02期

9 蒋国强,宁晓薇,董宏斌;橡胶板式伸缩装置破坏的原因及预防[J];黑龙江交通科技;2003年05期

10 冯惠,张敬轩,黄学文,杨冬林;行标《公路桥梁波形伸缩装置》的说明[J];交通标准化;2004年05期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 彭大文;;中日已建桥梁的无伸缩装置方法综述[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年

2 刘斌;杨帆;;预应力多向变位伸缩装置的优势分析[A];成都市“两快两射”快速路系统工程论文专辑[C];2014年

3 宋学才;;公路桥梁(无纺布)新型伸缩装置[A];全国桥梁结构学术大会论文集（下册）[C];1992年

4 耿海清;;汕头海湾大桥大位移伸缩装置的维修[A];广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C];2004年

5 胡靖芝;孙羹尧;;南浦大桥大位移伸缩装置的构造与安装[A];全国桥梁结构学术大会论文集（上册）[C];1992年

6 吴天鹏;;浅谈天兴洲大桥铁路桥面梁端伸缩装置的养护维修[A];高速重载与普通铁路桥隧运营管理与检测修理技术论文集（上册）[C];2010年

7 陶家清;罗春晖;;预应力多向变位梳形板伸缩缝在西二环EPC3标段工程中应用[A];成都市“两快两射”快速路系统工程论文专辑[C];2014年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 霍铮　张筱青;长风桥开始更换伸缩装置[N];太原日报;2009年

2 通讯员 乔建良邋蒋世龙 记者 刘兴华;衡水一橡胶新产品填补国内空白[N];河北经济日报;2008年

3 记者 魏双林;衡水华鑫着力打造特色产品[N];中国冶金报;2005年

4 记者 陆晓华　见习记者 胡佳逸;桥梁寿命更长行车更舒适[N];苏州日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张煜敏;公路梁桥位移型抗震分灾系统研究[D];长安大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 闫光飞;基于LS-DYNA的桥梁伸缩缝破坏机理研究与分析[D];重庆交通大学;2016年

2 王统宁;公路桥梁减震伸缩装置研究[D];长安大学;2003年

3 徐启岍;大跨度多塔斜拉桥伸缩装置地震反应分析[D];西南交通大学;2014年

4 阳初;桥梁伸缩装置损伤分析和选型应用[D];华南理工大学;2014年

5 林琳;小变位量桥涵弹塑性伸缩装置的应用研究[D];重庆交通大学;2008年

6 石雯;大跨度多塔斜拉桥伸缩装置静力性能研究与改进[D];西南交通大学;2014年

7 程涛;模数式伸缩装置的选型设计和制造安装技术研究[D];山东大学;2014年

8 洪锦祥;桩土共同作用对整体式桥台的无伸缩装置桥梁受力性能影响的研究[D];福州大学;2002年

9 李路;多塔斜拉桥主梁伸缩结构的空间静力特性分析[D];西南交通大学;2012年

10 宁万超;新建高速公路长联桥梁无缝桥面关键技术研究[D];西南交通大学;2013年

  本文关键词：基于LS-DYNA的桥梁伸缩缝破坏机理研究与分析，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：331707