多塔懸索橋鋼箱梁疲勞敏感空間分布與細節(jié)評估.pdf

1、多塔懸索橋具有超長的跨越能力，可以突破單一跨徑的跨度限制，在大跨度橋梁建設中具有很強的競爭力。但是由于中間塔的設置，使得多塔懸索橋的整體受力性能與傳統(tǒng)的雙塔懸索橋有很大的差異，主梁的疲勞問題更加復雜。本文以泰州大橋為工程背景，采用整體—局部的多層次分析方法，研究了鋼箱梁疲勞敏感區(qū)域的空間分布問題，并結合荷載試驗，對易于發(fā)生疲勞破壞的焊接細節(jié)進行疲勞損傷分析。主要研究內容包括以下幾個方面:
　　(1)運用有限元分析程序ANSYS建立

2、泰州大橋整體有限元模型，在車輛荷載調查的基礎上，利用蒙特卡羅方法模擬生成交通荷載流，進行交通荷載作用下的泰州大橋整體動力響應分析，研究了鋼箱梁動力響應敏感梁段。研究表明:中塔附近梁段，尤其是中塔左右兩側第一根吊桿位置處梁段是隨機車流作用下的動力響應敏感梁段。
　　(2)以泰州大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)記錄的鋼箱梁應變時程數據為基礎，提取出車輛荷載作用下鋼箱梁的應力響應，以累積疲勞損傷增量為評價指標，研究鋼箱梁疲勞敏感梁段。研究表明:中塔附近

3、梁段，尤其是中塔左右兩側第一根吊桿位置處梁段動力響應最為明顯，是進行疲勞分析時的關鍵斷面。
　　(3)基于混合單元法，建立泰州大橋多尺度模型，在車道車輛荷載調查的基礎上，研究不同車道橋面板構造細節(jié)的應力響應。分析表明:相同時間內重車道位置處橋面板的累積疲勞損傷大于快車道和超車道，是進行疲勞分析時的最不利車道。
　　(4)針對正交異性橋面板易于發(fā)生疲勞破壞的焊接細節(jié)（頂板與縱肋連接焊縫、縱肋對接焊縫），進行了泰州大橋現(xiàn)場試驗。