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1、⑧申請同濟大學工學碩士學位論文肇?785679斜拉橋病害與易損性分析(同家自然科學單金項日編號:50278067)培養(yǎng)單位:土木工程學院一級學科:土木工程二級學科:橋梁與隧道工程研究生:周艷指導教師:張啟偉教授_oo五年五月摘接摘要我國斜拉橋建造歷史不長,但由于設計規(guī)范和理論不完善、施T質量問題以及運營交通量劇增等多辦面的原因,口前相、_數(shù)量的斜持橋已提前發(fā)十損傷,導致結構退化,甚至出現(xiàn)安全性問題。本文搜集了國內外40余座斜挖橋的病害資料,綜臺分析了斜拉橋各個部件的病害和損傷機彈。以東海大橋主航道斜掩橋為背景,通過有限/j建模和計算,模擬』,各種環(huán)境
2、和荷絨工況(為了突現(xiàn)結構的易損部件,部分模擬的荷找超過了設計規(guī)范的限定),對模型進行線性或非線性分析.研究了斜拉橋在各種T況下的結構反麻和特性。綜合斜掩橋各構件的病害機理卜了斜掙橋有限元模型分析結果,找出了斜拉橋的關鍵部位和易損部位,進而歸納r斜持橋的可能的損傷模式。斜掩橋的關鍵部位是指對斜托橋結構的力學性能有著非常重要影響的部位,這些部位‘旦發(fā)牛損傷,將使斜持橋結構的承載能力大大降低,甚至發(fā)牛較大的事故;斜拉橋的易損部位是指斜托橋伍秤利rT}兄下容易引起損傷的部位。+般來說,天鍵鄙位都比較易損,仉是易損部位不+定是關鍵部位。斜掙橋關鍵部位包括斜掙索
3、及其錨I刮系統(tǒng),豐要損傷形式表現(xiàn)為疲勞和腐蝕;東海大橋豐航道斜拉橋卡梁的關踺部位為混凝土橋面板與鋼箱梁項板結合處,卡要,
4、:5{傷彤式表現(xiàn)為疲勞和精蝕;斜掩橋的關鍵部位還有輔助墩頂支座;辛梁跨I{I截面和塔根截面、輔助墩頂截面。本論文的豐要貝獻舟。卜獲得,典型斜扎橋關鍵部位或易損郜位的初步結果?!?然,許多柏關問題尚需進步研究。關鍵詞:病害與退化,有限兒分析,易,I=6{性,損傷模式,斜拉橋ABSTRACTNearlytwohundredsofcable。stayedbridgeshavebeenconstructedinChinainthepast
5、thirtyyears.However'problemsofdeteriorationanddefectshaveariseninaconsiderablenumberofthesebridges,someareevendangerous.Thesourcescancomefromtheincompletenessofdesigncodesandtheory,thebadconstructionqualityaswellasthedrasticincrementintrafficflow.Withaneyetothebridgehealthmonit
6、oringofcable—stayedbridges,thedeteriorationandvulnerabilityofbridgesareinvestigatedinthispaper.InformationofthedeteriorationanddefectsiScollectedfrommorethan40cable—stayedbridges,basedonwhichthemechanismofdeteriorationanddamageofthestructureandcomponentsissummarized.UsingtheDon
7、ghaiMainNavigationBridgeasthemodelbridge,acomplicatedfiniteelementmodelisconstructedforbothglobalandIogaIstructuralanalysis.VariousofenvironmentalandtrafficIoadsaresimulatedandthefiniteelementanalysisiSperformedbothinlinearandnonlinearway.Tohighlightthevulnerablecomponentsofbri
8、dge,someloadsexceedingthedesigncodearesimulatedasinput.Hence,thestaticanddynamicbehaviorsofthecable—stayedbridesinexcessiveenvironmentalandtrafficconditionsarepredicted.Bythecombinationofthedeteriorationanddamagemechanismofstructuralcomponentsandthefiniteelementanalysis,thecrit
9、icalandthevulnerablecomponentsandlocationsofcable—stay