下承式鋼箱系桿拱橋整體與局部分析及疲勞壽命預(yù)測(cè).pdf

1、下承式鋼箱系桿拱橋，兼有拱橋較大跨越能力和對(duì)地基適應(yīng)能力強(qiáng)兩大特點(diǎn)，特別是橋面高程受到限制而橋下又要求保證較大凈空時(shí)，具有很大的優(yōu)越性。隨著鋼結(jié)構(gòu)不斷向輕型化和薄壁化發(fā)展，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性分析顯得愈來(lái)愈重要，且隨著交通量不斷增加，焊接鋼橋的疲勞問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。
　　本文以安徽省淮南孔李淮河大橋?yàn)楣こ瘫尘?，首先基于全橋有限元模型?duì)橋梁結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力特性進(jìn)行了全面分析。其次，建立多尺度有限元模型分析拱腳局部受力，然后進(jìn)行了彈性

2、穩(wěn)定分析和全橋極限承載力分析，最后對(duì)拱腳處的關(guān)鍵位置進(jìn)行了疲勞壽命分析，論文研究具有一定的的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　論文的主要研究工作和結(jié)論包括:
　　1.基于設(shè)計(jì)圖紙，采用有限元軟件，建立了孔李淮河大橋全橋空間有限元模型，分析了恒載和汽車活載作用下整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形和動(dòng)力特性。
　　2.拱腳是系桿拱橋的關(guān)鍵局部結(jié)構(gòu)，受力復(fù)雜，為此通過(guò)引入多尺度建模法建立了孔李淮河大橋多尺度有限元模型，拱腳局部細(xì)節(jié)采用比較精細(xì)

3、的板殼單元模擬，整體結(jié)構(gòu)的其它部分用梁、桿單元模擬，兩者的交接處采用主從節(jié)點(diǎn)的約束方程連接，詳細(xì)分析了多種工況下拱腳局部的受力特點(diǎn)和應(yīng)力分布情況。
　　3.通過(guò)對(duì)該橋的彈性穩(wěn)定分析，獲得了拱腳局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)模態(tài)，討論了活載布置和拱肋風(fēng)撐對(duì)結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定系數(shù)的影響;考慮幾何和材料非線性，進(jìn)行了孔李淮河大橋極限承載力分析，得出了全橋整體的極限承載能力和安全系數(shù)。
　　4.依據(jù)英國(guó)規(guī)范BS5400，對(duì)該橋的疲勞關(guān)鍵位置的疲勞壽命