鐵路懸索橋鋼絲繩吊索應(yīng)力數(shù)值分析及疲勞評估.pdf

1、懸索橋是大跨度橋梁的橋型之一，而懸索橋吊索作為主要傳力構(gòu)件，容易經(jīng)受周圍環(huán)境、溫度的影響而發(fā)生性能的改變，懸索橋吊索在使用階段承受汽車以及風(fēng)等動荷載作用，容易產(chǎn)生疲勞問題，然而國內(nèi)對于懸索橋吊索鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力和疲勞相關(guān)理論分析較少。論文主要針對上述問題對以下內(nèi)容進行了探討:
　　1.鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力分析
　　根據(jù)Costello總結(jié)的相關(guān)鋼絲繩內(nèi)部鋼絲受力基本原理，推導(dǎo)了簡單構(gòu)造鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力計算公式并編制程序，并

2、進一步將簡單構(gòu)造鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力的計算理論擴展到多層多股鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力計算中，使各種構(gòu)造鋼絲繩內(nèi)部鋼絲應(yīng)力有較為精確的定量分析。
　　2.建立鋼絲繩空間幾何模型以及有限元模型
　　得到了鋼絲繩在直立和彎曲狀態(tài)時各根鋼絲中心軸線數(shù)學(xué)方程，根據(jù)相應(yīng)幾何關(guān)系建立了鋼絲繩幾何空間模型以及有限元模型，并討論了鋼絲繩有限元模型分析時需要注意的問題，此外根據(jù)簡單構(gòu)造鋼絲繩有限元模型對理論計算值進行了驗證。
　　3.根據(jù)理論計算

3、公式驗算吊索疲勞強度
　　根據(jù)我國鐵路橋梁疲勞檢算的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)得出相應(yīng)的疲勞荷載布載方式，運用橋梁結(jié)構(gòu)非線性分析系統(tǒng)BNLAS計算得出各吊索相應(yīng)荷載值。結(jié)合吊索疲勞荷載值，利用理論推導(dǎo)公式對鋼絲繩內(nèi)部鋼絲各處疲勞最不利點進行了疲勞驗算，根據(jù)相關(guān)理論獲得了鋼絲抗疲勞強度并驗算了鋼絲繩吊索的疲勞強度。
　　研究得出:各種構(gòu)造的鋼絲繩能夠使用本文推導(dǎo)的公式進行鋼絲繩內(nèi)部鋼絲的應(yīng)力計算，能取得較好的應(yīng)力分析結(jié)果。計算分析發(fā)現(xiàn)鋼絲