既有公路钢桥剩余疲劳寿命评估及疲劳可靠性研究

论文题目: 既有公路钢桥剩余疲劳寿命评估及疲劳可靠性研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 结构工程

作者: 师义军

导师: 郝际平

关键词: 既有公路钢桥,疲劳,剩余寿命,结构可靠度,疲劳累积损伤模型

文献来源: 西安建筑科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来,我国五、六十年代建造的许多公路钢桥进入了老龄期,由于这些桥梁设计时荷载等级较低,同时公路交通量的迅速增加及超载车辆行驶,造成了这些公路钢桥的局部严重破坏,使这些老龄公路钢桥的运营存在安全隐患。如何科学地对这些钢桥的状态进行评估,分析老龄公路钢桥的剩余疲劳寿命就成为亟待解决的问题。本文针对这一现状,结合陕西省吴堡黄河大桥评估和加固科研项目,对既有公路钢桥的剩余疲劳寿命评估方法进行了研究,并探讨了将结构可靠度理论应用于疲劳分析的方法。具体研究内容如下: 介绍了疲劳分析的一些基本概念和方法,讨论了用名义应力法进行剩余疲劳寿命评估的方法、步骤。结合吴堡黄河大桥的鉴定和剩余寿命评估的实例,深入探讨了实际应用中进行桥梁结构剩余疲劳寿命评估的方法。探讨了如何根据目前运量推算桥梁的运营应力谱。提出了疲劳累积损伤度和剩余疲劳寿命的实用计算方法。分析了既有钢材疲劳试验中的注意事项,并对试验结果进行了分析。提出了在服役材料疲劳试验基础上对既有钢桥的剩余疲劳寿命进行评估的方法,并用该方法估算了吴堡黄河大桥桥下弦杆的剩余疲劳寿命。将结构可靠度理论应用于结构的疲劳分析中,深入探讨了按疲劳累积损伤模型计算结构疲劳可靠度的方法。并简要介绍了按疲劳寿命模型分析疲劳可靠性的方法。通过对吴堡黄河大桥钢桁梁的剩余疲劳寿命的评估为大桥日后的养护以及陕西省的道路规划提供依据。论文中的方法是通用的,以后遇到类似桥梁可以按文中方法进行评估。

论文目录:

1 绪论

1.1 疲劳研究的历史及其重要性

1.2 疲劳的基本概念

1.3 疲劳分析理论与方法概述

1.3.1 材料的抗疲劳性能

1.3.2 抗疲劳性能测试方法

1.3.3 材料的疲劳累积损伤理论

1.3.4 材料的应力循环计数法

1.4 本文的课题来源及主要论述内容

2 公路钢桥疲劳寿命评估

2.1 确定疲劳寿命的方法

2.2 名义应力法原理

2.2.1 名义应力法的概念及基本假设

2.2.2 用名义应力法估算结构疲劳寿命的步骤

2.2.3 材料性能数据处理

2.3 公路钢桥疲劳寿命评估及算例

2.3.1 公路钢桥疲劳寿命评估概述

2.3.2 吴堡黄河钢桁梁桥的剩余寿命评估

3 既有钢材疲劳试验研究

3.1 概述

3.2 既有钢材轴向疲劳试验

3.2.1 选材及试样

3.2.2 试验内容及设备

3.2.3 试验结果

3.2.4 试验结果分析

4 疲劳寿命评估中的可靠度分析

4.1 综述

4.2 可靠度理论简介

4.2.1 可靠度的基本概念

4.2.2 一次二阶矩法

4.2.3 Monte Carlo法

4.3 材料疲劳性能测试可靠度

4.3.1 p-S-N曲线的确定

4.3.2 疲劳极限的试验方法简介

4.4 按疲劳累积损伤模型分析疲劳可靠性

4.4.1 疲劳累积损伤模型

4.4.2 疲劳瞬时累积损伤的分散性

4.4.3 材料的临界损伤Dc

4.4.4 可靠度计算模型

4.4.5 常幅荷载情况下的算例

4.4.6 根据疲劳曲线分析疲劳可靠性

4.5 按疲劳寿命模型分析疲劳可靠性

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

发布时间: 2005-07-19

参考文献

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