学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高强螺栓连接节点疲劳破坏试验研究

作　者: 穆健
导　师: 周志祥
学　校: 重庆交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 高强螺栓 连接节点 疲劳破坏 模型试验 松动
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 139次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文以世界最大跨径钢桁拱桥(主跨552m)—重庆朝天门长江大桥为工程背景,针对大桥下层轨道纵横梁交叉节点采用高强螺栓连接的疲劳性能,主要开展了如下研究工作:分析对比了国内外规范对桥梁荷载谱的计算方法,根据Miner线性累积伤律,研究制定了模型疲劳试验的等效内力幅;基于忽略次要因素,重点考察纵横梁交叉节点疲劳性能的考虑,对1/2比例的大型模型试件进行了简化设计。对纵横梁交叉节点模型在设计荷载幅下进行了200万次疲劳荷载试验,理论分析和试验结果均验证了该类节点在正常服役期间的可靠性;之后将疲劳荷载幅从1.5倍设计荷载幅逐级提高至3.0倍设计荷载幅,同时观察随着疲劳荷载幅和循环荷载次数的增加,试验模型结构行为的变化:相继发现横梁面外晃动—连接界面磨出铁削—高强螺栓松动—横梁腹板与下翼缘焊缝疲劳开裂等异常现象。基于国内外已有研究成果,对单个高强螺栓连接的松动全过程进行了深入研究,分析了疲劳荷载下螺杆的轴向冲击荷载、横向振动、动剪切荷载对螺栓的运动模式及力学行为的影响,依据运动学和力学理论推导了引发螺栓松动的计算公式,探讨了高强螺栓连接摩擦松动的失效条件。针对试验模型,研究了模型结构的传力路径和横梁次内力对连接节点性能的影响,着重分析了撬力因素导致连接节点高强螺栓松动的作用机理,推导出高强螺栓连接T型节点的撬力计算公式,分析验证了试验模型连接节点螺栓松动所对应的疲劳荷载幅,归纳总结出该类高强螺栓连接节点的疲劳破坏全过程。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 桥梁钢结构的发展  8-10
  1.2 桥梁钢结构高强螺栓主要形式及特点  10-16
  1.3 高强螺栓连接在钢桥中的应用及问题  16-17
  1.4 本文的主要研究工作  17-20
    1.4.1 意义  17-18
    1.4.2 本文主要研究工作  18-20
第二章 高强螺栓连接节点试验模型设计  20-41
  2.1 工程背景  20-21
  2.2 试验模型的设计及制作  21-25
    2.2.1 最不利纵横梁交叉节点的确定  21-22
    2.2.2 节点由原型到模型的简化  22-25
    2.2.3 节点试验模型材料选取  25
  2.3 疲劳试验等效内力幅的分析与制定  25-35
  2.4 疲劳试验测点布置与测试设备  35-39
  2.5 疲劳试验加载制度与测试方法  39
  2.6 本章小结  39-41
第三章 节点模型疲劳试验结果分析  41-67
  3.1 测点试验应力分析方法  41-42
  3.2 节点模型疲劳试验测试结果分析  42-49
  3.3 试验模型的理论应力状况分析  49-56
  3.4 节点模型在设计疲劳荷载幅下的总体状况  56-61
  3.5 逐级增大疲劳荷载幅下的试验情况  61-65
  3.6 本章小结  65-67
第四章 高强螺栓连接失效机理分析  67-90
  4.1 循环荷载下高强螺栓连接的松动行为  67-69
  4.2 循环荷载下高强螺栓连接松动破坏机理分析  69-78
    4.2.1 螺栓轴向力作用的影响  70
    4.2.2 高强螺栓典型两阶段松动过程  70-73
    4.2.3 循环荷载下横向动剪荷载作用的影响  73-77
    4.2.4 循环荷载下高强螺栓松动全过程探讨  77-78
  4.3 循环荷载下高强螺栓连接的摩擦松动分析  78-87
    4.3.1 松动力矩以及摩擦力矩的计算  78-80
    4.3.2 螺栓连接松动效应的评价  80-81
    4.3.3 高强螺栓松动的动态分析  81-84
    4.3.4 其他因素的影响  84-85
    4.3.5 节点模型高强螺栓连接的松动分析  85-87
  4.4 循环荷载下高强螺栓连接摩擦松动的判别条件  87-89
  4.5 本章小结  89-90
第五章 高强螺栓连接节点疲劳破坏过程研究  90-111
  5.1 节点模型传力路径研究与次内力分析  90-92
  5.2 实桥中纵横梁连接节点的次内力成因分析  92-96
  5.3 高强螺栓连接节点撬力计算方法探讨  96-101
    5.3.1 高强螺栓连接次内力（撬力）作用产生的原因  96-97
    5.3.2 撬力产生机理及高强螺栓受拉连接三种破坏模式  97
    5.3.3 连接节点螺栓撬力的计算方法  97-100
    5.3.4 实用撬力理论计算  100-101
  5.4 试验模型T 型连接节点的失效计算分析  101-106
  5.5 试验模型连接节点疲劳破坏过程的认识  106
  5.6 高强螺栓连接节点抗疲劳、防松松防治措施  106-109
  5.7 本章小结  109-111
第六章 结论与展望  111-114
致谢  114-115
参考文献  115-118
在学期间发表的论著及取得的科研成果  118

相似论文

  1. 双层冠夹板对牙周病的临床应用,R781.4
  2. 实际海浪环境下大尺度模型试验技术研究,U661.7
  3. 常规岛主厂房通风模式优化与数值模拟的研究,TU834
  4. 1500米水深张力腿平台运动和系泊特性数值与试验研究,U661.7
  5. 砂土地基上箱形基础基底反力试验研究,TU471.16
  6. 电动舵机系统的设计与试验研究,TJ765.3
  7. 储油罐平台动力模型试验研究,TE972
  8. 混凝土重力坝的动力损伤分析,TV642.3
  9. 阶梯消能与辅助消能工联合应用的试验研究,TV653
  10. 现代建筑栓焊钢结构焊接应力和变形研究,TU391
  11. 沉管管段系泊状态下缆绳受力试验研究,U451
  12. 高速铁路正交异性整体钢桥面试验研究,U443.31
  13. 钢—混凝土塔座预应力结合段受力性能研究,U441
  14. 特长公路隧道非对称风量U式互补纵向通风模式研究,U453.5
  15. 高墩大跨桥梁车桥耦合振动模型试验研究,U441.3
  16. 铁路路堤震陷振动台模型试验研究,U213.11
  17. 合成月壤与足垫相互作用模型试验研究,V416.8
  18. 永久性固定式夹板修复牙周病患者的临床应用,R781.4
  19. PMMA骨水泥颗粒对大鼠巨噬细胞SOCS1及SOCS3基因表达的影响,R346
  20. 黄河沙质河床丁坝局部冲刷模型试验研究,TV131.6
  21. 吸力锚承载力模型试验软粘土层制备及沉贯试验研究,TU43

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 金属结构 > 钢结构
© 2012 www.xueweilunwen.com