[碩士]橋梁吊索的結(jié)構(gòu)行為分析

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　　[碩士]橋梁吊索的結(jié)構(gòu)行為分析　　學(xué)科專業(yè):橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：重慶交通大學(xué)　　學(xué)位年度：2011　　橋梁吊索又稱吊桿主要運用于中、下承式拱橋和懸索橋。近20年來，帶吊桿的中、下承式拱橋發(fā)展迅速。吊桿是重要的傳力構(gòu)件，尺寸小、構(gòu)件組成部分多、對疲勞、腐蝕等因素比較敏感，吊桿及其組件的運營狀態(tài)相當(dāng)復(fù)雜。它的正常與否，關(guān)系著整個橋梁的運營安全和壽命。但是目前的橋梁設(shè)計理論卻沒有跟上橋型的發(fā)展，拱橋吊桿的設(shè)計準(zhǔn)則、服役損傷、安全判據(jù)等都沒有統(tǒng)一而科學(xué)的規(guī)范，以往的大多工程實踐均是憑設(shè)計者的主觀判斷，在設(shè)計中通常只是采用一個安全系數(shù)來控制其最大應(yīng)力，忽視對疲勞和腐蝕問題的控制，對影響吊桿疲勞的因素及其變化規(guī)律，幾乎沒有進(jìn)行過系統(tǒng)全面的研究，因此吊桿破損屢屢發(fā)生。　　為此，本文在參考和總結(jié)已有成果和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以某中承式拱橋為背景，對吊桿的結(jié)構(gòu)行為作了計算分析.本文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:　　 ①吊桿靜力動力分析。根據(jù)對簡支和連續(xù)兩種橋道系分析，發(fā)現(xiàn)簡支橋道系的對于吊桿是極其不利的。討論了溫度變化及混凝土收縮、徐變對吊桿受力的影響;論述了吊桿自振頻率的計算方法，在此基礎(chǔ)上研究了橋梁振動和吊桿與拱肋和橫梁的連接方式對其動力行為的影響。運用有限元法建立了橋梁模型，并驗證了前述相關(guān)理論.　　 ②吊桿的損傷分析。通過對吊桿普遍存在的破損現(xiàn)狀的分析，總結(jié)出吊桿防護(hù)不當(dāng)可能導(dǎo)致吊桿受到腐蝕產(chǎn)生破損，而疲勞是破損發(fā)生的主要原因，腐蝕和疲勞是導(dǎo)致吊桿損壞的重要原因，并介紹相關(guān)防腐蝕的方法?！　? ③吊桿的疲勞分析。疲勞是吊桿破壞的另一大原因，因此，從抗疲勞設(shè)計理論、抗疲勞設(shè)計方法等幾個方面介紹了吊桿疲勞破壞的機理，參考其它有關(guān)索(桿)的抗疲勞設(shè)計規(guī)范，說明應(yīng)力幅是控制吊桿疲勞的關(guān)鍵因素。通過對安全系數(shù)取值范圍的討論，認(rèn)為目前的吊桿設(shè)計不能保證吊桿使用過程中的安全性，應(yīng)盡快建立適合吊桿設(shè)計的理論和方法?！　? ④吊桿疲勞影響因素的分析。從結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度，通過對影響吊桿疲勞的因素進(jìn)行對比計算分析，包括吊桿的位置、吊桿的間距、邊吊桿至拱腳的距離、吊桿截面積，得到有利于改善吊桿疲勞的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。

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