叠合梁斜拉桥锚固区受力性能及疲劳性能研究

发布时间：2020-09-19 08:04

【摘要】：斜拉桥作为一种由塔、梁、索组成的桥梁结构体系,凭借其显著的优点,在我国桥梁建设中所占比例迅速增加。由于其结构的几何非线性特征导致其受力状况较为复杂,而在传统的分析中,多采用杆系结构进行整体的计算,对于细部构造的受力状态重视不够。尤其对于斜拉桥而言,其索塔锚固区和索梁锚固区结构受力复杂,验证其安全性是一个非常重要的研究内容。因此本文主要从索塔锚固区和索梁锚固区的应力状态以及索梁锚固区的抗疲劳性能研究三个方面来展开研究。首先,通过对目前国内外针对锚固区域的受力状况的计算方法的讨论,得知多数锚固区结构采用有限元方法进行结构细部计算,并辅助以足尺试验进行验证结论,通常来讲,有限元计算结果与足尺试验模型获得的结果较为近似,证明有限元结果在准确模拟结构受力的情况下足够满足结构分析的需求。本文以某叠合梁斜拉桥作为依托工程,在整体结构受力明确的情况下,针对索塔锚固区和索梁锚固区的受力状况进行了细部分析,确保了结构构件具有较大的安全储备。其次,针对锚拉板上的焊缝区域分别采用ASSHTO规范与我国JTG D64规范进行疲劳荷载的加载与验算,计算表明,结构在规范规定的疲劳荷载作用下符合疲劳设计的要求。随后,在验算的基础上针对锚拉板的焊缝连接区域进行标准荷载车作用下的满载和超载状况下焊缝区域的疲劳寿命计算,计算结果表明焊接区域具有较大的疲劳寿命,且超载对焊缝区域寿命影响较大,应在随后的桥梁服役期中加强对结构的监测。最后,在前文疲劳计算的基础上,考虑结构可能存在的初始裂纹,采用Paris公式进行了基于断裂力学的锚拉板区域的结构寿命分析。以及在断裂力学计算的寿命的基础上,考虑结构初始裂纹扩展的不确定性,采用MATLAB计算软件运用蒙特卡罗随机方法针对锚拉板区域的结构可靠度进行了计算。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.27
【图文】：

长安大学硕士学位论文固形式以及钢主梁上的 5 种锚固形式[5]。1. 索塔锚固形式由于索塔存在钢主塔与混凝土索塔两种结构形式，考虑到本文的工程实际特点，此处仅考虑混凝土结构作为主塔的形式。（1）实体索塔上的交叉锚固

图 1.1 实体桥塔上的交叉锚固种锚固形式多适用于中小跨度的实心塔柱的斜拉桥，通常采用塔壁实体上的锯齿凹者锯齿凹槽形牛腿来锚固。（2）使用环向预应力的塔内锚固

图 1.3 索塔内的钢横梁锚固形式此种锚固形式多用于单索面或者平行双索面桥，且不适用与空间双索面斜拉桥当采用此种锚固形式时，若索塔两侧拉索的索力和进入索塔的倾角都相同时，斜的水平分力由钢横梁来平衡，拉索的垂直分力则通过牛腿来传递给塔柱。确保索塔压力。当两侧索力的水平分量不平衡时，此不平衡值由钢横梁下的支承的摩阻力或者两水平限位装置来传递到索塔上的牛腿上。（4）钢锚梁锚固

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本文编号：2822261