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　　【摘要】：通過在蕪湖長江大橋建立長期監(jiān)測系統(tǒng),對大橋?qū)嵤╅L期實(shí)時(shí)監(jiān)測和定期技術(shù)狀態(tài)評估,考察大橋在服役期內(nèi)完成設(shè)計(jì)預(yù)定功能的能力,提高橋梁的安全性。本文主要研究解決疲勞損傷及壽命評估問題,通過編制的疲勞評估系統(tǒng),對32個(gè)動(dòng)應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行疲勞分析,將采集到的應(yīng)變歷程轉(zhuǎn)化為應(yīng)力譜,再經(jīng)由各個(gè)分析模塊得到等效應(yīng)力幅、最大應(yīng)力幅、實(shí)際損傷和損傷度等結(jié)果。這些結(jié)果均隨時(shí)不斷地存在數(shù)據(jù)庫中,作為大橋在使用中的歷史檔案,利用信息顯示系統(tǒng)可隨時(shí)對其進(jìn)行觀測。 本研究除上述成果外,還對各測點(diǎn)的應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行綜合分析比較,找到大橋的疲勞控制部位進(jìn)行疲勞壽命評估。在仿真計(jì)算分析中,通過大型分析軟件ANSYS對斜拉橋三個(gè)典型整體節(jié)點(diǎn)實(shí)體建模,用系統(tǒng)采集并處理得到應(yīng)力譜對其加載,將得到的靜力分析結(jié)果分別輸入到疲勞分析軟件FE-SAFE中,預(yù)測最先開裂位置及各部位的壽命云圖,從而實(shí)現(xiàn)對起裂部位更為準(zhǔn)確的評估。 通過本文的研究工作,成功地建立了蕪湖長江大橋疲勞損傷及壽命評估系統(tǒng),并可推廣應(yīng)用于其他橋梁。 【關(guān)鍵詞】：實(shí)時(shí)監(jiān)測 疲勞損傷 壽命評估
【學(xué)位授予單位】：鐵道部科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：U446.2
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.012933
【目錄】：

• 第一章 緒論22-35
• 1．1 概述22-23
• 1．2 國內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究現(xiàn)狀23-26
• 1．3 研究目的和意義26-27
• 1．4 長期監(jiān)測的基本方法及功能介紹27-31
• 1．5 本文研究的背景和主要內(nèi)容31-35
• 1．5．1 蕪湖長江大橋概況31-32
• 1．5．2 蕪湖長江監(jiān)測系統(tǒng)簡介32-33
• 1．5．3 本文的主要內(nèi)容33-35
• 第二章 疲勞損傷和壽命評估的研究理論和方法35-44
• 2．1 疲勞的基本概念35-36
• 2．2 疲勞分析理論及方法概述36-38
• 2．2．1 Miner理論36-37
• 2．2．2 Carten-Dolan理論37-38
• 2．3 確定疲勞荷載的方法38-40
• 2．4 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的計(jì)算40-42
• 2．4．1 雨流法40-41
• 2．4．2 雨流計(jì)數(shù)法在計(jì)算機(jī)上的實(shí)現(xiàn)41-42
• 2．5 疲勞抗力曲線(S-N曲線)42-44
• 第三章 疲勞測點(diǎn)布置和疲勞損傷分析程序編制研究44-63
• 3．1 疲勞測點(diǎn)布置44-52
• 3．1．1 疲勞測點(diǎn)的目的44
• 3．1．2 疲勞測點(diǎn)命名44-45
• 3．1．3 疲勞測點(diǎn)的布置45-52
• 3．2 疲勞損傷分析程序編制原理及各模塊功能概況52-60
• 3．2．1 編制原理52-53
• 3．2．2 疲勞抗力方程參數(shù)設(shè)定模塊53-54
• 3．2．3 區(qū)分客貨車損傷模塊54-57
• 3．2．4 極值統(tǒng)計(jì)及雨流處理模塊57-58
• 3．2．5 實(shí)際損傷和最大幅值模塊58
• 3：2．6 安全評定模塊58-59
• 3．2．7 損傷度模塊59-60
• 3．2．8 疲勞壽命估算模塊60
• 3．3 疲勞分析結(jié)果顯示系統(tǒng)60-61
• 3．4 后臺(tái)分析程序61-63
• 3．4．1 節(jié)點(diǎn)疲勞分析的目的61-62
• 3．4．2 疲勞分析軟件FE-SAFE介紹及計(jì)算原理62-63
• 第四章 監(jiān)測結(jié)果分析及疲勞壽命評估63-86
• 4．1 動(dòng)應(yīng)力測點(diǎn)監(jiān)測結(jié)果分析研究63-64
• 4．2 各測點(diǎn)疲勞性能評價(jià)64-72
• 4．3 關(guān)鍵部位疲勞損傷計(jì)算和壽命評估72-77
• 4．3．1 跨中主桁下弦桿疲勞損傷計(jì)算72-73
• 4．3．2 跨中縱梁疲勞損傷計(jì)算73-74
• 4．3．3 跨中縱梁和橫梁連接魚尾板處疲勞損傷計(jì)算74-75
• 4．3．4 橋塔處縱梁和魚尾板測點(diǎn)疲勞損傷計(jì)算75-76
• 4．3．5 壽命評估76-77
• 4．4 疲勞信息發(fā)布系統(tǒng)77-80
• 4．5 后臺(tái)疲勞分析80-86
• 4．5．1 主橋跨中節(jié)點(diǎn)E28疲勞分析81-82
• 4．5．2 橋墩支座處節(jié)點(diǎn)E15疲勞分析82-84
• 4．5．3 斜拉索處節(jié)點(diǎn)A25疲勞分析84-86
• 第五章 結(jié)論和展望86-90
• 5．1 本文的主要結(jié)論86-88
• 5．1．1 工作總結(jié)86-87
• 5．1．2 主要結(jié)論87-88
• 5．2 需進(jìn)一步開展的工作88-90
• 參考文獻(xiàn)90-92
• 附錄92-94
• 致謝94