拱桥吊耳结构疲劳性能分析与试验研究

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1、大支拔－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士室位任文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＂■拱桥吊耳结构疲劳性能分析与试验研究■辅ｉｔ工禾呈学科专业＿＿＿＿＿作者姓名工紗丨ｊ畐丨職Ｍ指导教师２０１５＾６＿答辩日期＿＿＿＿＾＿＿＿‘：！：．＼硕士学位论文拱桥吊耳结构疲劳性能分析与试验研究ＦａｔｉｕｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄａｎｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｓｉｓｏｆｔｈｅＳｈ

2、ａｃｋｌｅｇｐｙｐｙＩｎｔｈｅＡｒｃｈＢｒｉｄｇｅ作者姓名：冯广琦学科、专业：桥粱与險道工程２１２０６０９１学号：指导教师：王会利副研究员完成日期：２０１５年４月２８日丈理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，．是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也

3、不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：诚４為／：日：…厂年／作者签名期大连理工大学硕士学位论文摘要本文以普湾１６号公路桥为项目背景，通过数值模拟和试验，研究拱桥吊耳结构的疲劳性能。实验选择荷载幅时，通过计算比较美国标准ＡＡＳＨＴＯ，英国标准ＢＳ５４００以及欧洲标准Ｅｕｒｏｃｏｄｅｌ，最终确定最为保守的荷载幅值为实验荷载；在２０

4、０万次恒幅加载实验过程中，每５０万次对吊耳测点进行测定，测点应力、应变基本呈线性变化，结构整体处于线弹性状态。采用考虑施工工艺的曲线进行处理，吊耳结构中燥缝疲劳性能。符合设计要求为更好地评估吊耳的疲劳性能，对构件疲劳寿命进行模拟计算，通过调－整应力幅的大小－Ｎ曲线ＳＮ曲线和，画出不同材料的吊耳的Ｓ，对比吊耳其所用材料的Ｓ－Ｎ曲线图形情况。应用雨流法统计随机荷载，研究吊耳在变幅荷，把随机的荷载简化为交变荷载叠加载作用下的疲劳性能。比较在等幅交变荷载和随机交变荷载作用下吊耳疲劳寿命的大小

5、，发现随机交变荷载下吊耳的疲劳寿命相比较小，变幅荷载下的疲劳寿命是更加保守的，而现在的设计规范都是以恒幅荷载为理论基础，所以确定正确的设计荷载，找到更加符合实际情况的疲劳荷载幅，对疲劳的研究与设计有着非常重要的意义。在相对损伤的计算过程中，发现构件相对损伤既没有集中在低应力幅附近，也没在较高的应力幅附近，大都集中在应力幅和循环次数较为适中的位置，因此，循环次数和应力幅度对材料相对损伤的影响有着至关重要的作用。采用双轴受力指示系数判断构件受力状态，通过对整体结构受力状态判定之后，结构在连接

6、部位受力复杂，可为吊耳设计与计算提供有价值参考。关键词－Ｎ曲线：吊耳限元分析；疲劳实验拱桥Ｓ；有；；Ｉ拱桥吊耳结构疲劳性能分析与试验研究ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｈａｃｋｌｅｓｆｒｏｍｔｈｅＰｕｗａｎｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｌｏａｄｉｎａｍｌｉｔｕｄｅｕ

7、ｓｅｄｉｎｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｉｎｓｕｒｅｄｂｃｏｍｏｓｅｄｗｉｔｈｇｐｐｙｐＡＡＳＨＴＯ，ＢＳ５４００，ａｎｄＥｕｒｏｃｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｍｏｓｔｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅａｒｅ２ｍｉｌｌｉｏｎｃｙｃｌｅｃｏｕｎｔｓｔｉｍｅｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｒｅｓｔ．Ｗｅｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｏｉｎｔｓｉｎｅｖｅｒ５ｈｕｎｄｒｅｄｔｈｏｕｓａｎｄｐｙａｎｄｔｈｅｏｉｎｔｓｗａｓｃｈａｎｇｉｎｇｉｎｌ

8、ｉｎｅａｒｉｔｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｕｎｄｅｒｌｉｎｅａｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔａｅｗｈｉｃｈｙ，ｇ，ｐｐｒｏｖｅｓｏｕｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｉｓｓａｆｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｐｗｅｓａｅｃｅｄｂｃｏｎｓｒ