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| 为了满足交通事业飞速向前发展的需求,大跨径双层钢桥的建设在未来将会占有重要地位,在这种钢桥上采用整体节点连接技术成为一个必然趋势,整体节点是在较厚钢板之间进行焊接,焊缝多而交错复杂,所以对大跨径双层钢桥整体节点疲劳的试验研究就显得尤为重要。本文以大连星海湾跨海大桥主桥为研究背景,采用大型商业有限元软件Ansys-Workbench对该桥整体节点进行仿真疲劳分析,并根据有限元分析结果制定了疲劳试验方案,通过对比试验值和分析值,确定了有限元分析软件的可靠性和钢桥的抗疲劳性能。首先,本文由疲劳事故引出疲劳相关概念的介绍,通过比对线性积伤理论与非线性积伤理论的不同,说明两种理论各自的适用范围,并阐述了两者的优缺点。其次,从断裂力学的角度出发,分析了疲劳断裂的几个阶段,各自给出疲劳源区、稳扩区、瞬断区的特征说明,从宏观与微观上论述疲劳断裂与普通静载断裂的区别和共性,为读者了解疲劳断裂机理提供了参考。再次,文章分别对英国BS5400规范和美国AASHTO规范进行介绍,鉴于国内类似的成桥成功经验结合大连市内交通状况拟定了荷载的选取,确定选用BS5400"标准疲劳车”作为试验荷载,运用相关的公式计算出等效的应力,并通过有限元分析制定内力影响线,找出全桥最不利的位置,为整体节点的仿真分析提供依据。最后,在对模型200万次加载试验过程中,分别在50万次、100万次、150万次、200万次的时候采集静载情况下的测量值,对比得出所测的最大应力值均接近于理论上最大应力值,通过对各阶段数据综合分析,得出材料经过200万次循环加载能保持良好的线弹性,并且大多数的测点的数值比较接近理论分析值,相对误差在允许的范围内。说明了采用Ansys-Workbench软件分析钢桥整体节点疲劳时可行的。 |
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