發(fā)布時間：2020-12-11 20:48

　　吊索是纜索承重體系橋梁的關鍵構件。在疲勞和腐蝕等作用下,吊索可能發(fā)生突然破斷,危及橋梁結構的安全,造成重大的經(jīng)濟損失。當前對于吊索破斷后橋梁結構安全性的研究尚有欠缺,且主要以數(shù)值模擬為主,鮮有研究將模型試驗與數(shù)值模擬相結合。本文以自錨式懸索橋為研究對象,通過理論分析、數(shù)值模擬與模型試驗等方法,對吊索發(fā)生損傷、破斷后剩余構件的受力性能及動力響應過程進行分析;采用能量法對斷索后橋梁結構的承載能力富余程度進行計算,完成對自錨式懸索橋吊索破斷后結構安全性的定量評估。主要內容和結果可概括為以下幾個方面:(1)基于能量原理,提出斷索后橋梁結構安全性的評估方法,并結合某具體的混凝土自錨式懸索橋,對該方法進行應用與說明;闡述吊索破斷動力過程的數(shù)值模擬方法、模型試驗的設計與實際制作過程,并通過試驗與數(shù)值模擬的結果對比,驗證理論分析的正確性。(2)通過數(shù)值模擬與模型試驗,對斷索后剩余構件的力學行為特征和動態(tài)演變規(guī)律進行歸納:吊索破斷對橋梁結構的動力作用效果顯著;吊索發(fā)生損傷、破斷后吊索系統(tǒng)進行內力重分布,且內力重分布主要發(fā)生在損傷(破斷)吊索和與之同跨同側相鄰的兩根吊索之間;吊索破斷引起主梁豎向彎矩產(chǎn)生較... 

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 吊索破斷結構安全性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 橋梁模型試驗研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內容和技術路線
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 技術路線
2 吊索破斷結構安全性分析方法與數(shù)值模擬方法
    2.1 結構安全性分析方法
        2.1.1 吊索重要性系數(shù)
        2.1.2 能力需求比
        2.1.3 構件應變能靈敏度
        2.1.4 構件承載力冗余度
        2.1.5 結構冗余度與安全性分析
    2.2 吊索損傷、破斷的數(shù)值模擬方法
        2.2.1 靜力分析模擬方法
        2.2.2 動力分析模擬方法
    2.3 本章小結
3 自錨式懸索橋吊索破斷結構安全性分析
    3.1 工程概況
        3.1.1 橋梁結構
        3.1.2 材料與荷載
        3.1.3 有限元模型
    3.2 典型吊索的確定
    3.3 吊索損傷對剩余構件的影響
        3.3.1 吊索的響應
        3.3.2 主纜的響應
        3.3.3 主梁的響應
    3.4 吊索破斷對剩余構件的影響
        3.4.1 吊索的響應
        3.4.2 主纜的響應
        3.4.3 主梁的響應
    3.5 吊索破斷后橋梁結構的安全性評估
    3.6 本章小結
4 自錨式懸索橋斷索動力過程模型試驗研究
    4.1 剛度相似理論
        4.1.1 靜力相似關系
        4.1.2 動力相似關系
    4.2 模型的設計與制作
        4.2.1 理想模型
        4.2.2 實際模型
    4.3 模型試驗方案
        4.3.1 配重、加載方案和荷載工況
        4.3.2 測試系統(tǒng)與測點布置
    4.4 模型預分析
        4.4.1 理想模型的預分析
        4.4.2 實際模型的預分析
    4.5 試驗結果分析
        4.5.1 吊索損傷試驗
        4.5.2 斷索動力過程試驗
    4.6 本章小結
5 結論與展望
    5.1 主要研究成果及結論
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻
在讀期間的研究成果與參與的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]中承式系桿拱橋體系冗余度分析[J]. 朱勁松,盛榮榮.  重慶交通大學學報(自然科學版). 2018(07)
[2]索承式橋梁吊索鋼絲腐蝕疲勞壽命評估[J]. 喬燕,繆長青,孫傳智.  土木建筑與環(huán)境工程. 2017(04)
[3]基于吊索重要性的大跨度懸索橋冗余度分析[J]. 朱勁松,王洋.  重慶交通大學學報(自然科學版). 2017(07)
[4]鋼管混凝土拱橋強健性設計[J]. 陳寶春,范冰輝,余印根,吳慶雄,黃冀卓.  橋梁建設. 2016(06)
[5]突然斷索后雙吊索形式自錨式懸索橋安全分析[J]. 邱文亮,吳廣潤,張哲,李恬.  大連理工大學學報. 2016(06)
[6]多點輸入下基于響應敏感性的單層球面網(wǎng)殼冗余特性研究[J]. 葉繼紅,李柯燃.  土木工程學報. 2016(09)
[7]獨塔寬幅斜拉橋基于能力需求比的抗震性能評估[J]. 徐略勤,劉津成,劉營,陳亮.  橋梁建設. 2016(04)
[8]大跨徑自錨式懸索橋吊索索力相鄰影響分析[J]. 王楨,吳海軍,周志祥,王身寧.  土木工程學報. 2016(06)
[9]單根吊索斷裂時自錨式懸索橋強健性分析[J]. 沈銳利,房凱,官快.  橋梁建設. 2014(06)
[10]基于吊桿損傷失效的飛燕式拱橋魯棒性研究[J]. 李源,賀拴海.  合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2014(10)

博士論文
[1]鋼—砼疊合梁自錨式懸索橋靜動力特性模型試驗研究[D]. 萬利軍.東北林業(yè)大學 2013
[2]拉索損傷對斜拉橋結構性能影響的研究[D]. 趙翔.東南大學 2005

碩士論文
[1]大跨懸索橋吊索可靠度及斷裂分析[D]. 張波.西南交通大學 2017
[2]面向大跨度斜拉橋的損傷靈敏度模型試驗研究[D]. 杜潔力.大連海事大學 2017
[3]自錨式懸索橋吊索斷裂研究[D]. 李恬.大連理工大學 2015
[4]拱橋在役損傷吊桿破斷安全性研究[D]. 夏歡.湖南大學 2015
[5]橋梁強健性理論及關鍵構件研究[D]. 房凱.西南交通大學 2015
[6]大跨自錨式懸索橋運營安全分析研究[D]. 董朝寧.鄭州大學 2014
[7]大連星海灣跨海大橋主橋模型設計及試驗研究[D]. 鐘慧.大連理工大學 2013
[8]無背索斜拉橋拉索斷裂體系強健性研究[D]. 陳文.長安大學 2013
[9]PC斜拉下承式桁架橋的力學特性及荷載試驗研究[D]. 唐翔.長安大學 2007



本文編號：2911198