摘要 | 第5-6页 |
Abstract | 第6-7页 |
第一章 绪论 | 第12-20页 |
1.1 研究背景 | 第12-16页 |
1.1.1 正交异性钢桥面板结构概述 | 第12-14页 |
1.1.2 正交异性钢桥面板焊缝疲劳计算方法 | 第14-15页 |
1.1.3 焊缝疲劳存在的问题及发展方向 | 第15-16页 |
1.2 焊缝疲劳分析方法研究现状 | 第16-18页 |
1.2.1 国内的研究现状 | 第16-17页 |
1.2.2 国外的研究现状 | 第17-18页 |
1.3 本文的主要工作 | 第18-20页 |
第二章 正交异性钢桥面板的疲劳问题和疲劳计算方法 | 第20-38页 |
2.1 正交异性桥面板典型焊缝的疲劳问题 | 第20-23页 |
2.1.1 纵肋与面板连接处(RD区域)的焊缝疲劳问题 | 第21-22页 |
2.1.2 横隔板,面板,纵肋三者交汇处(RDF区域)的焊缝疲劳问题 | 第22页 |
2.1.3 横隔板与纵肋底部连接处(RF区域)的焊缝疲劳问题 | 第22页 |
2.1.4 横隔板切口边缘处的焊缝疲劳问题 | 第22-23页 |
2.2 典型焊缝出现裂纹的原因 | 第23-24页 |
2.3 焊缝疲劳计算方法 | 第24-35页 |
2.3.1 名义应力法 | 第24-25页 |
2.3.2 热点应力法 | 第25-28页 |
2.3.3 零点应力法 | 第28-29页 |
2.3.4 有效缺口应力法(FNR) | 第29-32页 |
2.3.5 场强法 | 第32页 |
2.3.6 缺口应力强度因子法(N-SIF) | 第32-33页 |
2.3.7 峰值应力法 | 第33-34页 |
2.3.8 应变能密度法(SED) | 第34-35页 |
2.4 本章小结 | 第35-38页 |
第三章 正交异性钢桥面板典型焊缝的有限元分析 | 第38-50页 |
3.1 引言 | 第38页 |
3.2 正交异性钢桥面板的有限元分析模型 | 第38-49页 |
3.2.1 模型的材料和尺寸 | 第38-39页 |
3.2.2 桥面板模型和典型焊缝的建模 | 第39页 |
3.2.3 疲劳荷载工况 | 第39-41页 |
3.2.4 有限元模型的网格划分 | 第41-43页 |
3.2.4.1 RD区域的网格划分 | 第41-42页 |
3.2.4.2 横隔板切口区域的网格划分 | 第42-43页 |
3.2.4.3 RF区域的网格划分 | 第43页 |
3.2.5 疲劳危险区域有限元分析结果 | 第43-49页 |
3.2.5.1 面板与纵肋连接区域(RD区域) | 第43-47页 |
3.2.5.2 横隔板切口区域 | 第47页 |
3.2.5.3 RF焊趾区域 | 第47-49页 |
3.3 本章小结 | 第49-50页 |
第四章 基于等效结构应力法的正交异性桥面板焊缝疲劳应力分析 | 第50-70页 |
4.1 引言 | 第50页 |
4.2 等效结构应力法的理论基础 | 第50-60页 |
4.2.1 等效结构应力法中结构应力的确定 | 第50-56页 |
4.2.1.1 节点力及力矩法的原理 | 第51-54页 |
4.2.1.2 应力积分法的原理 | 第54-56页 |
4.2.2 等效结构应力法中缺口效应的考虑 | 第56-60页 |
4.2.2.1 不考虑缺口效应时应力强度因子的计算 | 第56-57页 |
4.2.2.2 特征裂纹值的确定 | 第57-58页 |
4.2.2.3 考虑缺口效应时应力强度因子的计算 | 第58-60页 |
4.3 结构应力法分析面板焊缝疲劳时网格敏感性的研究 | 第60-62页 |
4.4 等效结构应力法分析面板焊缝疲劳时网格敏感性的研究 | 第62-67页 |
4.4.1 采用应力积分法求解等效结构应力的具体计算过程 | 第62页 |
4.4.2 RD焊趾区域δ值的选取 | 第62-65页 |
4.4.3 RD焊根区域δ值的选取 | 第65-67页 |
4.5 纵肋与面板连接处焊喉的破坏分析 | 第67-69页 |
4.6 本章小结 | 第69-70页 |
第五章 考虑厚度方向应力分布的正交异性桥面板焊缝疲劳应力分析 | 第70-90页 |
5.1 引言 | 第70页 |
5.2 厚度方向应力法理论基础 | 第70-75页 |
5.2.1 1mm法的理论基础 | 第70-71页 |
5.2.2 零点应力法的理论基础 | 第71-72页 |
5.2.3 缺口尖端应力分布理论 | 第72-75页 |
5.2.3.1 V型缺口处的应力场 | 第72-73页 |
5.2.3.2 缺口应力强度因子的引入 | 第73-75页 |
5.3 零点应力法分析面板焊缝疲劳时零点位置的确定 | 第75-78页 |
5.3.1 RD区域焊趾处 | 第75-76页 |
5.3.2 RD区域焊根处 | 第76-77页 |
5.3.3 不同面板厚度下零点位置的取值 | 第77-78页 |
5.4 RD区域零点位置处应力的稳定性验证 | 第78-80页 |
5.4.1 焊趾处的稳定性 | 第78-79页 |
5.4.2 焊根处的稳定性 | 第79-80页 |
5.5 正交异性桥面板RD区域K值规律 | 第80-86页 |
5.5.1.焊趾区域K值的规律 | 第80-83页 |
5.5.2.焊根区域K值的规律 | 第83-86页 |
5.6 缺口尖端应力理论的数值验证 | 第86-88页 |
5.6.1 RD焊趾区域缺口应力强度因子的验证 | 第86-87页 |
5.6.2 RD焊根区域的验证 | 第87-88页 |
5.7 本章小结 | 第88-90页 |
第六章 考虑缺口效应的正交异性钢桥面板焊缝疲劳应力分析 | 第90-98页 |
6.1 引言 | 第90页 |
6.2 局部应力法中在正交异性桥面板焊缝疲劳分析中的应用 | 第90-96页 |
6.2.1 有效缺口应力法的应用 | 第90-92页 |
6.2.1.1 有效缺口应力法与平均应力法的比较 | 第91-92页 |
6.2.2 应力强度因子法的应用 | 第92-93页 |
6.2.3 峰值应力法在ABAQUS中适用性的研究 | 第93-95页 |
6.2.4 应变能密度法的应用 | 第95-96页 |
6.3 几种考虑缺口效应方法之间的关系 | 第96-97页 |
6.4 本章小结 | 第97-98页 |
第七章 基于响应面法的桥梁结构参数的疲劳优化分析 | 第98-112页 |
7.1 引言 | 第98页 |
7.2 桥面板结构一些参数的取值 | 第98-100页 |
7.2.1 桥面板厚度的取值 | 第98-99页 |
7.2.2 纵肋尺寸的取值 | 第99页 |
7.2.3 横隔板厚度的取值 | 第99-100页 |
7.3 各个参数灵敏度的分析 | 第100-103页 |
7.3.1 桥面板厚度的影响 | 第100页 |
7.3.2 纵肋壁厚的影响 | 第100-101页 |
7.3.3 横隔板厚度的影响 | 第101页 |
7.3.4 纵肋间距的影响 | 第101-103页 |
7.4 响应面法原理 | 第103-105页 |
7.4.1 响应面分析的试验设计 | 第103-104页 |
7.4.2 响应面优化设计的流程 | 第104-105页 |
7.5 响应面法在RD区域优化分析中的应用 | 第105-108页 |
7.6 参数的目标优化分析 | 第108-109页 |
7.7 本章小结 | 第109-112页 |
第八章 总结与展望 | 第112-114页 |
8.1 本文主要研究成果 | 第112-113页 |
8.2 今后工作展望 | 第113-114页 |
参考文献 | 第114-119页 |
致谢 | 第119-120页 |
攻读硕士期间发表的论文 | 第120页 |