鐵路鋼橋節(jié)點焊縫區(qū)域疲勞壽命評估與延壽控制的研究.pdf

1、隨著我國鐵路運營里程的不斷增長，大型鐵路橋梁的建設量不斷增加，多數(shù)鐵路橋梁采用焊接鋼結構型式，由于在列車行走的長期作用下，鐵路鋼橋節(jié)點焊縫區(qū)域累積疲勞損傷隨時可能發(fā)生，疲勞破壞不同于一般的結構破壞，破壞前沒有明顯的塑性變形，一般性的檢查難以發(fā)現(xiàn)也難以采取預防措施，是橋梁安全的重大威脅，因此鐵路鋼橋的疲勞尤其是焊縫區(qū)域的疲勞需要給予特別的重視。本文以銅九線鄱陽湖大橋為工程背景展開對鐵路鋼橋考慮焊接殘余應力和列車過橋荷載共同作用下的疲勞裂紋

2、萌生壽命評估和壽命控制的研究。
　　本研究主要內容包括：⑴介紹了相關的工程背景，采用基于子模型法的多尺度分析方法建立鐵路鋼橋的殼-實體多尺度有限元模型，對鐵路鋼橋考慮焊接殘余應力和列車荷載共同作用下的響應進行分析，確定疲勞危險點。⑵采用適用于考慮焊接殘余應力下鐵路鋼橋節(jié)點焊縫區(qū)域的基于臨界面的多軸疲勞裂紋萌生壽命評估方法，對銅九線鄱陽湖大橋進行考慮焊接殘余應力的鐵路鋼橋列車荷載作用下的裂紋萌生壽命評估。⑶將橋梁智能控制理論和方法應

3、用于鐵路鋼橋的壽命控制，通過在鐵路鋼橋各跨跨中設置MR-TMD智能控制系統(tǒng)，使用編寫的控制程序分析出粗糙的殼體全橋模型在精確節(jié)點邊界處的位移時程響應，并通過子模型法將控制后的位移邊界時程作用在精確實體模型上，獲得控制后節(jié)點焊縫區(qū)域的精確應力狀態(tài)，從而獲得控制后的鐵路鋼橋節(jié)點焊縫區(qū)域的疲勞裂紋萌生壽命。⑷將橋梁結構疲勞裂紋萌生壽命評估方法和智能控制理論有效結合，建立一套完整的列車行走作用下鐵路鋼橋節(jié)點焊縫區(qū)域疲勞裂紋萌生壽命評估方法和延長