钢箱梁悬索桥正交异性夹层桥面板弧形切口应力分析
发布时间：2021-09-19 20:05
随着大跨度桥梁的发展,钢箱梁得到广泛的应用,但是疲劳开裂问题也日益突出,其中横隔板弧形切口处疲劳开裂是钢箱梁的主要疲劳病害之一。为了改善弧形切口应力集中程度,本文探讨了一种新型桥面板结构—钢聚氨酯夹层桥面板,它由两层钢板和聚氨酯弹性芯层粘结而成,该种结构能提高桥面板刚度,轻质高强,抗疲劳性能好。本文主要以广东省东莞市某座悬索桥的一段桥面系为依托,建立钢-聚氨酯夹层桥面的钢箱梁节段模型,分析其与传统钢桥面相比,对弧形切口应力的改善效果,并对弧形切口形式、相关参数进行分析,最后利用参数分析结果进行优化设计。本文首先介绍了夹层结构、弧形切口的研究现状;第二章根据实际工程,分别建立钢桥面和钢-聚氨酯夹层桥面钢箱梁的节段模型,对两种方案下结构的整体受力和弧形切口应力进行对比分析,并进一步探究弧形切口受力特点的原因;第三章分析节段模型中切口形式和横隔板高度对切口应力的影响;第四章分析节段模型中横隔板间距等参数对切口应力的影响;第五章应用参数分析结果,对原节段模型进行优化分析并对比。结果表明,同等质量的钢-聚氨酯夹层桥面方案与钢桥面方案相比,面板、纵肋和横隔板的应力均减小且面板应力降幅最大,同时切口...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢-聚氨酯夹目前出现的钢-聚氨酯夹层桥面板结构是
总体单元尺寸为 200mm。网格划分后考察纵肋处弧形切口有限元模型如图2-5（c）所示。2.1.4 加载形式的确定本文主要对结构在静力荷载作用下的应力模式进行分析，并且由于 2.1.2 节两种方案的桥面板荷载集度差别不大，所以不考虑自重的影响，着重分析移动荷载的作用。目前，欧美各国疲劳计算规范发展成熟，很早就规定了疲劳加载的标准车辆。但是我国公路桥梁规范中对桥面系构件研究的疲劳车辆的规定较晚，直到文献[71]对桥面系构件的疲劳荷载作出规定，所以应用我国规范的疲劳车辆对弧形切口应力的分析较少，目前多为采用美国规范的疲劳车辆或者直接采用国内规范《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）的静力车辆进行分析。于是本文选用了美国桥梁规范（AASHTOLRFDUS-2017）[77]的疲劳加载车辆，一方面，该规范针对应用于桥面加载的疲劳车辆有特殊规定，且后
57 5-1 结构优化设计的流程示意型单目标优化段模型为例，即对原传统现象得到改善的条件下，设计变量参考第四章参数切口半径、SPS 桥面面层范围的设置。由于结构参行优化设计时，只设置一
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢箱梁横隔板弧形切口疲劳性能及构造优化研究[J]. 柯璐,林继乔,李传习,刘永明,陈卓异. 桥梁建设. 2017(05)
[2]钢箱梁横隔板疲劳裂纹特征与实桥试验的轮载应力[J]. 李传习,陈卓异,周爱国,曹水东,柯璐. 土木工程学报. 2017(08)
[3]正交异性钢箱梁悬索桥弧形切口优化有限元分析[J]. 吴有俊,黄志斌,邱云. 公路与汽运. 2017(03)
[4]货运繁重公路正交异性板钢桥弧形切口的疲劳性能[J]. 祝志文,黄炎,向泽,麦鹏. 中国公路学报. 2017(03)
[5]正交异性钢桥面板疲劳问题的研究进展[J]. 张清华,卜一之,李乔. 中国公路学报. 2017(03)
[6]随机车流下钢-UHPC组合正交异性桥面疲劳性能研究[J]. 祝志文,黄炎,文鹏翔,陈魏,喻鹏,石亚光,邵旭东. 中国公路学报. 2017(03)
[7]正交异性钢桥面板U形肋与横隔板连接处弧形缺口几何参数优化研究[J]. 鞠晓臣,曾志斌,方兴,史志强. 钢结构. 2016(11)
[8]UHPC-钢轻型组合桥面弧形切口受力分析[J]. 张龙威,赵华,谭承君,邵旭东,曹君辉. 中国公路学报. 2016(09)
[9]正交异性钢桥面板足尺疲劳试验[J]. 王春生,付炳宁,张芹,冯亚成. 中国公路学报. 2013(02)
[10]重庆两江大桥正交异性钢桥面板疲劳性能试验研究[J]. 叶华文,徐勋,强士中,任伟平. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]聚氨酯弹性体钢夹层板的力学性能研究[D]. 薛启超.哈尔滨工程大学 2013
[2]深海耐压结构型式及稳定性研究[D]. 王林.中国舰船研究院 2011
[3]复合材料夹芯结构的力学性能[D]. 王世勋.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]正交异性钢桥面横隔板切口弧形区域疲劳开裂及对策研究[D]. 吕凯.长沙理工大学 2015
[2]正交异性钢桥面板疲劳性能研究[D]. 张东波.湖南大学 2012
[3]聚氨酯夹层板桥墩防护装置研究[D]. 邹世超.江苏科技大学 2012
[4]整体中空夹层复合材料力学性能的数值分析与实验研究[D]. 薄晓莉.南京航空航天大学 2009
[5]轻质夹层复合结构稳定性及冲击性能分析[D]. 李毅.西北工业大学 2007
[6]夹层圆柱壳在压扭载荷下屈曲的数值分析和实验研究[D]. 单兴芳.南京航空航天大学 2007
本文编号：3402249
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢-聚氨酯夹目前出现的钢-聚氨酯夹层桥面板结构是
总体单元尺寸为 200mm。网格划分后考察纵肋处弧形切口有限元模型如图2-5（c）所示。2.1.4 加载形式的确定本文主要对结构在静力荷载作用下的应力模式进行分析，并且由于 2.1.2 节两种方案的桥面板荷载集度差别不大，所以不考虑自重的影响，着重分析移动荷载的作用。目前，欧美各国疲劳计算规范发展成熟，很早就规定了疲劳加载的标准车辆。但是我国公路桥梁规范中对桥面系构件研究的疲劳车辆的规定较晚，直到文献[71]对桥面系构件的疲劳荷载作出规定，所以应用我国规范的疲劳车辆对弧形切口应力的分析较少，目前多为采用美国规范的疲劳车辆或者直接采用国内规范《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）的静力车辆进行分析。于是本文选用了美国桥梁规范（AASHTOLRFDUS-2017）[77]的疲劳加载车辆，一方面，该规范针对应用于桥面加载的疲劳车辆有特殊规定，且后
57 5-1 结构优化设计的流程示意型单目标优化段模型为例，即对原传统现象得到改善的条件下，设计变量参考第四章参数切口半径、SPS 桥面面层范围的设置。由于结构参行优化设计时，只设置一
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢箱梁横隔板弧形切口疲劳性能及构造优化研究[J]. 柯璐,林继乔,李传习,刘永明,陈卓异. 桥梁建设. 2017(05)
[2]钢箱梁横隔板疲劳裂纹特征与实桥试验的轮载应力[J]. 李传习,陈卓异,周爱国,曹水东,柯璐. 土木工程学报. 2017(08)
[3]正交异性钢箱梁悬索桥弧形切口优化有限元分析[J]. 吴有俊,黄志斌,邱云. 公路与汽运. 2017(03)
[4]货运繁重公路正交异性板钢桥弧形切口的疲劳性能[J]. 祝志文,黄炎,向泽,麦鹏. 中国公路学报. 2017(03)
[5]正交异性钢桥面板疲劳问题的研究进展[J]. 张清华,卜一之,李乔. 中国公路学报. 2017(03)
[6]随机车流下钢-UHPC组合正交异性桥面疲劳性能研究[J]. 祝志文,黄炎,文鹏翔,陈魏,喻鹏,石亚光,邵旭东. 中国公路学报. 2017(03)
[7]正交异性钢桥面板U形肋与横隔板连接处弧形缺口几何参数优化研究[J]. 鞠晓臣,曾志斌,方兴,史志强. 钢结构. 2016(11)
[8]UHPC-钢轻型组合桥面弧形切口受力分析[J]. 张龙威,赵华,谭承君,邵旭东,曹君辉. 中国公路学报. 2016(09)
[9]正交异性钢桥面板足尺疲劳试验[J]. 王春生,付炳宁,张芹,冯亚成. 中国公路学报. 2013(02)
[10]重庆两江大桥正交异性钢桥面板疲劳性能试验研究[J]. 叶华文,徐勋,强士中,任伟平. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]聚氨酯弹性体钢夹层板的力学性能研究[D]. 薛启超.哈尔滨工程大学 2013
[2]深海耐压结构型式及稳定性研究[D]. 王林.中国舰船研究院 2011
[3]复合材料夹芯结构的力学性能[D]. 王世勋.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]正交异性钢桥面横隔板切口弧形区域疲劳开裂及对策研究[D]. 吕凯.长沙理工大学 2015
[2]正交异性钢桥面板疲劳性能研究[D]. 张东波.湖南大学 2012
[3]聚氨酯夹层板桥墩防护装置研究[D]. 邹世超.江苏科技大学 2012
[4]整体中空夹层复合材料力学性能的数值分析与实验研究[D]. 薄晓莉.南京航空航天大学 2009
[5]轻质夹层复合结构稳定性及冲击性能分析[D]. 李毅.西北工业大学 2007
[6]夹层圆柱壳在压扭载荷下屈曲的数值分析和实验研究[D]. 单兴芳.南京航空航天大学 2007
本文编号：3402249
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3402249.html
