隨機交通荷載下正交異性鋼橋面板疲勞可靠度評估.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟的增長，為了滿足大跨的需要，懸索橋和斜拉橋被越來越多的建造和修建。由于自身的材料和力學特性，正交異性鋼橋面板被廣泛用于大跨橋梁的鋼箱梁建造中。然而，橋梁結(jié)構(gòu)會不可避免地經(jīng)受動力荷載，這會對正交異性鋼橋面板造成嚴重的疲勞損傷。為了評估正交異性鋼橋面板的疲勞損傷和疲勞壽命，需要研究基于數(shù)值模擬的疲勞可靠度。由于車流的隨機性、無序性和車輛嚴重超載，典型疲勞卡車荷載已經(jīng)不適用于疲勞可靠度的研究，因此本文對隨機交通荷載下正交異

2、性鋼橋面板的疲勞可靠度進行了評估。論文主要的工作和成果如下:
　　(1)基于動態(tài)稱重系統(tǒng)的隨機車流統(tǒng)計分析。根據(jù)動態(tài)稱重系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，車型、車道、車重等分布參數(shù)被統(tǒng)計和擬合。由于超載現(xiàn)象的產(chǎn)生，車重不再滿足單峰分布?；谄谕畲蠡惴ǖ母咚够旌戏植伎梢杂脕頂M合車重。根據(jù)一年的車流統(tǒng)計，采用線性函數(shù)來預測未來的車流。在得到了車流參數(shù)后，編譯了隨機車流模擬程序，這為進一步的疲勞荷載效應分析奠定了基礎。
　　(2)根據(jù)實橋的設計

3、參數(shù)，建立了正交異性鋼橋面板的節(jié)段有限元模型。根據(jù)主要裂縫可能產(chǎn)生的位置，進行了鋼橋面板細節(jié)分類，再根據(jù)焊接細節(jié)的受力特征和加載工況確定了主要的研究對象。采用雨流計數(shù)法提取應力循環(huán)，通過比較各國不同疲勞規(guī)范選擇了歐洲規(guī)范的S-N曲線來計算等效應力幅。擬合了總重和等效應力幅的函數(shù)關(guān)系，這樣隨機交通荷載下的等效疲勞應力幅可以通過隨機車流模擬程序得到。在得到循環(huán)次數(shù)和等效應力幅后，計算了鋼橋面板的疲勞損傷。計算結(jié)果表明行車道的疲勞損傷比超車道