1、現(xiàn)在世界各地還存有大量建于20世紀初的鉚接鋼桁架橋,疲勞已成為控制其使用壽命的主要因素,因而它們的疲勞使用壽命問題得到了工程界的極大關注,但中國這方面的研究開展的較晚,只有少數(shù)學者做過為數(shù)不多的幾座此類的實橋評估,針對中國目前的研究現(xiàn)狀,該文系統(tǒng)地探討了鉚接桁架橋的疲勞使用壽命評估問題,主要工作內(nèi)容有:(1)對公路、鐵路橋梁疲勞荷載特征進行了研究.由于公路橋梁受載歷史較為復雜,一般很難得到其真實的受載歷史,用現(xiàn)在的疲勞荷載代替會得到較為

2、安全的結果.而鐵路橋梁疲勞荷載規(guī)律性比較明顯,主要體現(xiàn)為同種載重的車輛類型的技術參數(shù)比較接近、車輛裝載情況比較規(guī)整(一般為滿載或空載兩大類),并且有歷年的運輸密度與車輛裝載情況(列車平均牽引輛數(shù)、空載率)可以調查,利用以上特點和資料得出典型車輛模型和疲勞荷載譜,能比較真實的反映橋梁的受載歷史.該文在疲勞荷載特征基礎上針對公路、鐵路橋梁分別總結出了一套較為實用的獲得疲勞荷載譜的方法,包括交通調查的方法、疲勞荷載譜模型車輛的建立等,并編制了

3、程序利用MONTE-CARLO方法進行了計算機模擬,很好的模擬了疲勞荷載的隨機性;(2)對公路、鐵路橋梁應力譜的模擬方法進行了研究,解決了公路橋梁疲勞荷載加載過程中的多車效應、鐵路橋梁疲勞荷載加載的雙線交會效應等一系列問題,并編制了影響線加載程序進行了模擬實現(xiàn),編制了雨流法計數(shù)程序RAINFLOW實現(xiàn)了由應力歷程到應力譜的轉換;(3)用傳統(tǒng)疲勞分析方法分別對一座公路鉚接桁架橋——上海市外白渡橋和一座鐵路鉚接桁架橋——南昌贛江南橋進行了疲

4、勞使用壽命分析,并把計算應力譜與實測應力譜進行了對比,兩者較為相近;(4)研究了損傷容限方法評估鉚接桁架橋疲勞使用壽命問題,且編制了有限元程序SH_FRAC,此程序可以計算較復雜邊界條件下的應力強度因子,較好的解決了斷裂力學模型過于簡化的問題,并采用了兩種斷裂模型四種受載模式計算了贛江南橋第十孔吊桿U1L1桿的應力強度因子曲線,并分別利用其進行了該桿的疲勞壽命計算,結果表明:簡化的角鋼斷裂模型由于夸大了構件受載的偏心作用而得出偏安全的結