鐵路懸索橋鋼絲繩吊索應(yīng)力數(shù)值分析及疲勞評(píng)估.pdf

1、懸索橋是大跨度橋梁的橋型之一，而懸索橋吊索作為主要傳力構(gòu)件，容易經(jīng)受周圍環(huán)境、溫度的影響而發(fā)生性能的改變，懸索橋吊索在使用階段承受汽車以及風(fēng)等動(dòng)荷載作用，容易產(chǎn)生疲勞問題，然而國(guó)內(nèi)對(duì)于懸索橋吊索鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力和疲勞相關(guān)理論分析較少。論文主要針對(duì)上述問題對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行了探討:
　　1.鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力分析
　　根據(jù)Costello總結(jié)的相關(guān)鋼絲繩內(nèi)部鋼絲受力基本原理，推導(dǎo)了簡(jiǎn)單構(gòu)造鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力計(jì)算公式并編制程序，并

2、進(jìn)一步將簡(jiǎn)單構(gòu)造鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力的計(jì)算理論擴(kuò)展到多層多股鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力計(jì)算中，使各種構(gòu)造鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力有較為精確的定量分析。
　　2.建立鋼絲繩空間幾何模型以及有限元模型
　　得到了鋼絲繩在直立和彎曲狀態(tài)時(shí)各根鋼絲中心軸線數(shù)學(xué)方程，根據(jù)相應(yīng)幾何關(guān)系建立了鋼絲繩幾何空間模型以及有限元模型，并討論了鋼絲繩有限元模型分析時(shí)需要注意的問題，此外根據(jù)簡(jiǎn)單構(gòu)造鋼絲繩有限元模型對(duì)理論計(jì)算值進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　3.根據(jù)理論計(jì)算

3、公式驗(yàn)算吊索疲勞強(qiáng)度
　　根據(jù)我國(guó)鐵路橋梁疲勞檢算的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)得出相應(yīng)的疲勞荷載布載方式，運(yùn)用橋梁結(jié)構(gòu)非線性分析系統(tǒng)BNLAS計(jì)算得出各吊索相應(yīng)荷載值。結(jié)合吊索疲勞荷載值，利用理論推導(dǎo)公式對(duì)鋼絲繩內(nèi)部鋼絲各處疲勞最不利點(diǎn)進(jìn)行了疲勞驗(yàn)算，根據(jù)相關(guān)理論獲得了鋼絲抗疲勞強(qiáng)度并驗(yàn)算了鋼絲繩吊索的疲勞強(qiáng)度。
　　研究得出:各種構(gòu)造的鋼絲繩能夠使用本文推導(dǎo)的公式進(jìn)行鋼絲繩內(nèi)部鋼絲的應(yīng)力計(jì)算，能取得較好的應(yīng)力分析結(jié)果。計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)鋼絲