山区柔性吊桥疲劳寿命分析

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:yhmlivefor46
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柔性吊桥所具有的特点使其更适用于经济水平相对落后、交通量相对较小、荷载等级相对低的地地区,因此我国西南山区对柔性吊桥的采用十分广泛。柔性吊桥作为悬索桥中的一种,以缆索结构作为其主要承重构件。悬索桥的缆索结构多采用钢材,而钢材易出现疲劳现象。相较于刚性悬索桥,柔性吊桥受力后容易发生变形,因此会更容易出现疲劳问题。疲劳问题会给悬索桥带来极大的安全隐患,这就需要对悬索桥的缆索结构进行疲劳寿命估算,以保证其在服役期内不会出现疲劳破坏而造成生命财产的损失。本文在已有研究的基础上以云龙丙栗桥(1-138m柔性吊桥)作为工程实例背景,对柔性吊桥的吊杆和主缆做了疲劳寿命分析。主要工作包括:(1)对大量资料进行归纳和整理,总结影响疲劳寿命和疲劳强度的重要因素,以及确定疲劳寿命的分析方法。(2)介绍国内外公路疲劳荷载谱的取值方法。根据工程实例所在区域的交通量调查及其他相关研究,确定工程实例的疲劳寿命分析中要用到的疲劳车辆荷载谱。(3)采用有限元软件对工程实例进行全桥建模,并加载疲劳车辆荷载谱进行疲劳车辆荷载的时程分析,确定出丙栗桥吊杆和主缆的疲劳危险部位,并得到危险部位的应力响应。(4)采用名义应力法和Miner理论,在考虑影响参数的基础上,对吊杆和主缆进行疲劳寿命估计,并对计算结果进行了简要分析。计算结果表明:吊杆的疲劳危险部位出现在与主缆链接的区域,桥塔附近的长吊杆的寿命最短;主缆的疲劳危险部位出现在锚固区域和桥塔顶部区域;柔性吊桥吊杆和主缆的疲劳寿命均比刚性吊桥要短。在日常监测、维护和检修应对疲劳危险部位着重注意。
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