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　　【摘要】：通過在蕪湖長江大橋建立長期監測系統,對大橋實施長期實時監測和定期技術狀態評估,考察大橋在服役期內完成設計預定功能的能力,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,對32個動應力測點進行疲勞分析,將采集到的應變歷程轉化為應力譜,再經由各個分析模塊得到等效應力幅、最大應力幅、實際損傷和損傷度等結果。這些結果均隨時不斷地存在數據庫中,作為大橋在使用中的歷史檔案,利用信息顯示系統可隨時對其進行觀測。 本研究除上述成果外,還對各測點的應力監測結果進行綜合分析比較,找到大橋的疲勞控制部位進行疲勞壽命評估。在仿真計算分析中,通過大型分析軟件ANSYS對斜拉橋三個典型整體節點實體建模,用系統采集并處理得到應力譜對其加載,將得到的靜力分析結果分別輸入到疲勞分析軟件FE-SAFE中,預測最先開裂位置及各部位的壽命云圖,從而實現對起裂部位更為準確的評估。 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,并可推廣應用于其他橋梁。 【關鍵詞】：實時監測 疲勞損傷 壽命評估
【學位授予單位】：鐵道部科學研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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 國內外橋梁結構健康監測的研究現狀23-26
• 1．3 研究目的和意義26-27
• 1．4 長期監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容31-35
• 1．5．1 蕪湖長江大橋概況31-32
• 1．5．2 蕪湖長江監測系統簡介32-33
• 1．5．3 本文的主要內容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 應力循環次數的計算40-42
• 2．4．1 雨流法40-41
• 2．4．2 雨流計數法在計算機上的實現41-42
• 2．5 疲勞抗力曲線(S-N曲線)42-44
• 第三章 疲勞測點布置和疲勞損傷分析程序編制研究44-63
• 3．1 疲勞測點布置44-52
• 3．1．1 疲勞測點的目的44
• 3．1．2 疲勞測點命名44-45
• 3．1．3 疲勞測點的布置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 疲勞抗力方程參數設定模塊53-54
• 3．2．3 區分客貨車損傷模塊54-57
• 3．2．4 極值統計及雨流處理模塊57-58
• 3．2．5 實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 疲勞分析結果顯示系統60-61
• 3．4 后臺分析程序61-63
• 3．4．1 節點疲勞分析的目的61-62
• 3．4．2 疲勞分析軟件FE-SAFE介紹及計算原理62-63
• 第四章 監測結果分析及疲勞壽命評估63-86
• 4．1 動應力測點監測結果分析研究63-64
• 4．2 各測點疲勞性能評價64-72
• 4．3 關鍵部位疲勞損傷計算和壽命評估72-77
• 4．3．1 跨中主桁下弦桿疲勞損傷計算72-73
• 4．3．2 跨中縱梁疲勞損傷計算73-74
• 4．3．3 跨中縱梁和橫梁連接魚尾板處疲勞損傷計算74-75
• 4．3．4 橋塔處縱梁和魚尾板測點疲勞損傷計算75-76
• 4．3．5 壽命評估76-77
• 4．4 疲勞信息發布系統77-80
• 4．5 后臺疲勞分析80-86
• 4．5．1 主橋跨中節點E28疲勞分析81-82
• 4．5．2 橋墩支座處節點E15疲勞分析82-84
• 4．5．3 斜拉索處節點A25疲勞分析84-86
• 第五章 結論和展望86-90
• 5．1 本文的主要結論86-88
• 5．1．1 工作總結86-87
• 5．1．2 主要結論87-88
• 5．2 需進一步開展的工作88-90
• 參考文獻90-92
• 附錄92-94
• 致謝94