【博士】大跨度鋼斜拉橋索梁錨固結(jié)構(gòu)試驗研究【2007】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2007年　　隨著大跨斜拉橋的不斷發(fā)展，對其索梁錨固結(jié)構(gòu)也提出了更高的要求。索梁錨固結(jié)構(gòu)區(qū)域受力集中、構(gòu)造復(fù)雜，是控制設(shè)計的關(guān)鍵部位，掌握索梁錨固結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布情況和疲勞性能是十分重要的。本文介紹了大跨度鋼箱梁斜拉橋索梁錨固結(jié)構(gòu)常見的4種連接形式：錨箱式、耳板式、錨管式和錨拉板式連接，并對安慶長江大橋和蘇通長江公路大橋錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)進行了足尺靜載和疲勞模型試驗。圍繞試驗，對相關(guān)問題展開了分析和理論研究，論文主要內(nèi)容如下：　　1．對索梁錨固結(jié)構(gòu)相關(guān)的一些試驗和理論研究進行了介紹，對各種索粱錨固結(jié)構(gòu)的傳力途徑、應(yīng)力分布、應(yīng)力集中現(xiàn)象進行了分析。　　2．利用空聞有限元法對索梁錨固結(jié)構(gòu)進行非線性仿真分析，采用不同方法建模，并將計算結(jié)果與靜載模型試驗結(jié)果相比較，驗證了實體單元加接觸單元法的計算模型能夠較真實地反映錨箱錨墊板與承壓板之間不焊接但緊密壓貼的關(guān)系?！　　?3．由于目前軟硬件能力的限制，在進行大跨度斜拉橋鋼錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)空間非線性仿真分析和試驗時，只能采用局部模型進行研究，詳細(xì)探討了索梁錨固結(jié)構(gòu)周圍邊界條件的不同對結(jié)構(gòu)受力的影響，計算了實橋模型在不同約束條件下索梁錨固區(qū)的各種應(yīng)力分布情況?！　?．針對我國公路橋梁設(shè)計規(guī)范暫無疲勞荷載規(guī)定的情況，在綜合國內(nèi)一些城市和國道路段車輛荷載統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上，參照蘇通長江大橋工可交通量的預(yù)測和公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定了能夠引起大橋疲勞的車重及其數(shù)量，進而計算了等效標(biāo)準(zhǔn)疲勞加載車重量及其作用在不同車道弓{起的索力變化，最后參考國外規(guī)范和研究成果，根據(jù)疲勞累積損傷理論，對蘇通長江公路大橋主橋索梁錨固結(jié)構(gòu)疲勞試驗荷載的計算公式、方法進行了研究?！　?．為了避免出現(xiàn)斜拉橋索梁錨固結(jié)構(gòu)疲勞試驗中輔助部分首先疲勞開裂的問題，在以往索梁錨固結(jié)構(gòu)疲勞試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計的基礎(chǔ)上，考慮結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響因素，研究了疲勞試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計的進一步優(yōu)化，結(jié)合蘇通長江公路大橋鋼錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)足尺疲勞試驗，驗證了錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性?！　?．在試驗和理論計算的基礎(chǔ)上，得出了索力在錨箱式索梁錨固區(qū)主要焊縫間的分配比例，分析了錨固區(qū)主要板件的受力特點和產(chǎn)生應(yīng)力集中的原因；探討了索梁錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。研究了主要焊縫長度、加勁肋和橫隔扳等對主梁腹板應(yīng)力的影響。提出了一些可供參考的優(yōu)化設(shè)計原則?！　?

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