波形钢腹板组合梁桥疲劳性能参数研究.pdf

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1、摘要波形钢腹板组合梁桥是一种新型桥梁结构形式，充分利用了混凝土和波形钢板的材料特点，能够有效的实现主梁的轻型化，以其独特的结构特点展现了发展的强大生命力。为发展波形钢腹板组合梁抗疲劳设计理论和方法，本文对该类桥的疲劳性能进行了研究。以国内外对波形钢腹板组合梁疲劳试验研究为基础，结合波形钢腹板组合梁的构造和受力特点，应用软件ANSYS对波形钢腹板组合梁的几何构造参数的变化对受拉翼板的应力分布造成的影响，尤其是对受拉翼板和腹板连接焊缝处应力分布和应力集中系数的影响进行了数值分析。有限元分析结果表明受拉翼板纵向应力和对应的应力集中系数最大值均出现在波形腹板斜直线和圆曲线交点(

2、s点)附近的翼板侧焊趾(翼板与波形腹板的纵向角焊缝)处。并且波形腹板几何参数对5点的应力集中系数都有不同程度的影响，其中波形腹板的倾斜角度0对5点的应力集中系数影响最大，所以应合理设计波形腹板几何参数，尽量减小5点应力集中系数以提高和改善波形钢腹板组合梁的疲劳性能。分别基于断裂力学法和局部应力一应变法对波形钢腹板组合梁的疲劳裂纹扩展寿命和疲劳裂纹萌生寿命进行了分析，提出了采用二阶段疲劳寿命模型对波形钢腹板组合梁进行疲劳寿命评估的理论方法。关键词:波形腹板梁应力集中系数参数分析疲劳寿命AbstractThecomPositegirderbridgewithcomigate

3、dsteelwebisakindofnewtyPestructure，whichmakesuseofthematcrialcharacteristicsofconcreteandcormgatedsteelwebsandshowsit，sPowe而Ivitalenergies.FOrthePurposeofdeveloPPingfatigUeresistancedesignmethods，thedissertationinvestigatesfatigUeofthecomPositegirderbridgewithcorugatedsteelweb.0nthebasis

4、ofanalysisoftherelatedfatigUetestsresearchesofcormgatedwebgirders，combinedwiththestructuralandmechanicalProPertiesofcompositegirderswithcormgatedweb，thestressdistributionisanalysizedbyaFEAsonwareofANSYS，esPeciallyinweb一flangeweld.Theresultsof五niteelementanalysisshowthatthehigheststressan

5、dthestressconcentrationfac1orsa】waysaPPearattheendofthefiatPartoftheinclinedfold，PointSandsomeParametershaveaninfiuenceonthestressandSCFofpoint(5)tosomeextent.FOrtheseParameters，thecormgationangle(0)istheParmeterwb1chmostinfiuencethestressconditionandSCFnearPointS.TOdecreasethelowestposs

6、iblestressandSCFatthePointSandimProvefatigUeofthecomPositegirderwith，corugatedwebs，ParmetersofcorugatewebsshouldbedesignedProPeily.0nthebasisoftheParisformulaandlocalstress一strainmethod，thefatiguelifeofcrackinitiationandcrackProPogationcanbePredicted.Atwo一stagecalculationmodelPredictingw

7、eb一flangeweldedofcomigatedwebgirders，sfatiguelifeisProPosedinthisdissertation.Keywords:comigatedwebgirders;stressconcentrationfactor;Paramateranalysis;fatigUelife论支独创性声明本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其