基于吊索瞬断动力过程的自锚式悬索桥易损性及“保险丝”机制研究

发布时间：2023-03-14 20:05

　　吊索作为自锚式悬索桥的关键构件,在疲劳和腐蚀等作用下,吊索可能发生突然破断,危及桥梁结构的安全,造成严重的后果。当前对于吊索破断后自锚式悬索桥结构的易损性的研究及吊索破断安全措施的研究尚有欠缺。本文采取重要性系数法,以某具体自锚式悬索桥为例,对采用不同吊索形式的自锚式悬索桥吊索破断后结构的易损性进行分析;同时提出“保险丝”吊索可作为改善吊索破断后结构动力响应的措施,并结合模型试验对“保险丝”的效能进行验证。主要研究内容及结果如下:(1)基于国内外一些典型的断索案例归纳,指出对自锚式悬索桥吊索破断后结构易损性研究的必要性以及对“保险丝”吊索研究的实际意义,同时介绍了一些国内外的研究现状。(2)基于吊索破断后结构的冲击效应,探讨了自锚式悬索桥吊索破断的研究方法,包括确定半动力分析法作为吊索破断对结构产生冲击的分析方法以及介绍数值分析中几个必要的相关参数;基于现有的结构易损性理论,探讨了自锚式悬索桥易损性的分析方法,包括对灵敏度分析法、塑性极限状态分析法及重要性系数分析法的适用性进行分析并确定利用重要性系数法对结构易损性进行分析;提出了吊索“保险丝”机制,包括阐述了何为“保险丝”吊索以及介绍...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 吊索破断易损性研究现状
        1.2.2 “保险丝”吊索相关研究现状
    1.3 研究内容
2 吊索破断结构易损性分析方法与吊索“保险丝”机制
    2.1 吊索破断对结构的冲击作用
        2.1.1 静力放大系数法
        2.1.2 半动力分析法
        2.1.3 全动力分析法
    2.2 结构易损性分析方法
        2.2.1 灵敏度分析法
        2.2.2 塑性极限状态分析法
        2.2.3 重要性系数分析法
    2.3 吊索“保险丝”机制
        2.3.1 “保险丝”吊索的定义
        2.3.2 “保险丝”的形式
    2.4 本章小结
3 不同吊索形式的自锚式悬索桥吊索破断后其余结构易损性分析
    3.1 工程概况
    3.2 有限元分析模型的建立
    3.3 悬索桥吊索破断响应分析
        3.3.1 断索响应分析
        3.3.2 单吊索悬索桥吊索破断响应分析
        3.3.3 “保险丝”完全不受力时悬索桥吊索破断响应分析
        3.3.4 “保险丝”承受吊点30%的拉力时悬索桥吊索破断响应分析
        3.3.5 “保险丝”承受吊点50%的拉力时悬索桥吊索破断响应分析
        3.3.6 不同形式吊索系统对比分析
    3.4 结构易损性评估
        3.4.1 单吊索形式吊索破断结构易损性评估
        3.4.2 “保险丝”形式吊索破断结构易损性评估
    3.5 本章小结
4 自锚式悬索桥平行“保险丝”吊索模型试验
    4.1 模型相似理论
        4.1.1 静力相似准则
        4.1.2 动力相似准则
    4.2 模型设计与制作
        4.2.1 加劲梁
        4.2.2 主塔、桥墩和基础
        4.2.3 主缆和索鞍
        4.2.4 吊索
    4.3 模型试验及分析
        4.3.1 模型配重、加载方案及荷载工况
        4.3.2 测试系统
        4.3.3 有限元模型的建立
        4.3.4 模型的预分析
        4.3.5 测试结果及分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要研究成果及结论
    5.2 研究展望
参考文献
在读期间的研究成果与参与的科研项目
致谢



本文编号：3762658