异型斜拉桥正交异性钢桥面板疲劳分析

摘要

无论哪一种新型的结构还是材料，从被开发到被成熟使用要经历应用和不断完善的反复过程。正交异性钢桥面板也不例外，早前被应用建成的桥面板非常欠缺对制造、细节的深入研究，在使用了三十到半个世纪之后就出现了疲劳破损，而且修复起来非常困难。随着正交异性钢桥面板弊病的不断出现并得到解决，正交异性钢桥面板中各种细节构造得到了极大的优化以及改进。所以，纵然正交异性钢桥面板的初始成本较高，但是在使用寿命成本上具有非常高的竞争优势，这是要被主要挖掘的。随着计算机科学技术的进步和越来越多的经验得到积累，正交异性钢桥面板的研究已经由早前整体宏观的理解渐渐地发展到如今细部精细化处理的阶段。比如说，畸变等复杂的变形现象都能得到很好的直观模拟。这些年来，随着疲劳研究方法和制造技术的稳步发展，专业工程师们也许会误以为疲劳开裂会大大的减少或者不会发生疲劳开裂，更有甚者会以为疲劳开裂将不会再成为一个问题，根据专业成熟的规范规定设计也许能够达到预期的良好性能，满足设计使用寿命的要求。但是，当收到超重的交通荷载和不利的使用环境作用时。钢桥疲劳就不可能达到跟其他常用钢桥构件相同的长度的寿命，仍然可能会由于疲劳导致过早的破坏。
　　本研究主要内容包括：⑴介绍了正交异性钢桥面板的结构体系及分析理论。⑵简述疲劳的基本理论，包括疲劳破坏的宏观过程、疲劳图、疲劳分析的基本理论及方法、疲劳寿命的预测和影响疲劳寿命的主要因素。⑶基于武汉东湖高新技术开发区高新二路异型斜拉桥的工程概况，应用Midas FEA土木非线性详细分析系统建立正交异性钢桥面板有限元模型，并做静定分析和疲劳分析。⑷对比前面的方法对U型加劲肋与横隔梁连接处的弧形缺口进行优化分析。

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第1章 正交异性钢桥面板的基本理论

1.1 正交异性钢桥面板概述

1.2 正交异性钢桥面板的分析理论基础

1.3 正交异性钢桥面板的疲劳缺陷

1.4 本文研究的内容及课题研究的意义

第2章 疲劳的基本理论

2.1疲劳概述

2.2疲劳图

2.3疲劳分析的基本原理

2.4疲劳寿命估算

2.5本章小结

第3章 工程概况及有限单元的分析计算

3.1工程概况

3.2有限元模型的建立

3.3全梁段的线性静力分析及精细化疲劳分析

3.4本章小结

第4章 U肋与横隔板连接处弧形缺口的构造及U肋截面形式的影响分析

4.1概述

4.2横隔板弧形缺口形式的影响

4.3纵向加劲肋截面形式的影响

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献