斜拉桥锚拉板移动荷载疲劳分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

斜拉桥的斜拉索与主梁的锚固区域受力集中，结构复杂，在相对较小的区域内板件多，焊缝多，大跨度斜拉桥都将其作为控制设计的关键部位。锚拉板式索梁锚固结构是斜拉桥索梁锚固形式的一种，具有构造简洁、便于加工、易于维护等独特优点，但其部分区域应力集中严重，疲劳可靠性不明确等问题在一定程度上限制了其应用与推广。随着我国钢材质量的提高和焊接技术的进步， 这种结构正日益受到桥梁管理人员和桥梁工程师的关注。而各国规范对大跨度斜拉桥索梁锚固结构均未给出较为详尽的设计说明，设计依据较为缺乏。在各种荷载的作用下，锚拉板式索梁锚固结构的强度和疲劳问题引起高度重视。

由于斜拉桥索梁锚固结构是一个专门的，针对性强的局部结构，关于这方面的文献不如其他一般性问题研究的多。我国大跨度斜拉桥已经疾步赶上并进入世界的先进行列，锚拉板式索梁锚固结构研究也应处于世界的先进水平。近几年来，我国的福建青州闽江大桥、广东湛江海湾大桥、连云港灌河桥，以及加拿A nnacis 桥 、希腊Rion Antirion桥等先后采用了锚拉板式索梁锚固结构。大跨度斜拉桥设计时，往往要对索梁锚固结构进行专门研究，通过有限元理论分析及模型试验得到锚拉板式索梁锚固结构的应力分布及传力路径，对其承载安全性做出评价。国内外围绕大跨钢斜拉桥索梁锚固结构做了大量的研究,但研究工作仍显得在某种程度上重复进行。各国规范对大跨斜拉桥索梁锚固结构均未给出较为详尽的设计说明,设计依据较为缺乏。另外,国内外已进行的索梁锚固结构静载和疲劳试验均为单一的工程验证性试验,试验数据没有充分共享,结论不具通用性,造成此类试验重复进行,因此应对己有试验数据进行汇总,进行全面深人再分析。在索梁锚固结构的静载和疲劳试验的基础上作进一步研究计算的较少,大多论文主要是试验介绍或定性的分析,没有进一步定量比较研究,构造细节等方面研究的不够深入。

2. 研究的基本内容与方案

1) 基本内容与目标

斜拉桥锚拉板是整个桥梁的重要构件，其疲劳寿命直接影响桥 梁的使用安全性。桥梁运营状态下受到很多外荷载的作用，主要有桥梁自重、拉索索力、移动车辆荷载等，桥梁自重、拉索索力影响桥梁成桥应力状态，移动车辆荷 载等直接影响锚拉板疲劳荷载。依据桥梁结构尺寸、材料信息等设计资料建立大跨度斜拉桥有限元模型，然后对移动车辆荷载作用下锚拉板的应力进 行分析，得到24h锚拉板疲劳应力时程，进而对桥梁锚拉板疲劳寿命进行分析和研究，并提出桥梁设计若干指导性建议。

基于对斜拉桥索梁锚固结构研究的发展现状及相关关键问题的认识,从满足钢斜拉桥索梁锚固结构工程设计和制造需要的实用性出发,在力求从理论上深入探索斜拉桥索梁锚固结构受力行为和疲劳性能的同时,紧紧把握为工程服务的研究方向,提炼出一些规律性的东西,对斜拉桥锚拉板式索梁锚固的受力特性有深刻正确的认识。

3. 研究计划与安排

第1~1周：外文阅读与翻译。主要包括：a.阅读有关外文文献（至少3篇）；b.翻译与设计任务有关的文章，要求不少于10000字符（原文）或不少于5000汉字；

第2~2周：收集、整理相关方面的资料，明确毕业设计任务和思路，撰写并提交任务书及开题报告。开题报告字数不少于1500字，参考文献不少于15篇（其中外文献不少于3篇）；

第3~4周：学习并能熟练应用结构有限元分析软件——ansys；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]姚玲森.桥梁工程[m].2版.北京：人民交通出版社，2008.

[2]夏禾.桥梁工程.[m].北京：高等教育出版社，2011.

[3]张仁根.大跨度钢管混凝土拱桥设计研究［d］.杭州：浙江大学硕士学位论文，2008.