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以舞水大橋為實體橋,利用相似原理、方程分析法和量綱分析法,對該系桿拱橋進行相似分析,建立CFRP吊系桿鋼箱拱橋試驗?zāi)Ｐ?。根?jù)試驗?zāi)康?模型選用彈性模型。因模型各物理量之間的方程關(guān)系式無法確立,故采用量綱分析法,根據(jù)第二相似定理,求得十六個π數(shù),建立起各物理量的關(guān)系。再利用方程分析法,求彈性模量和密度需滿足的條件。最后將所有物理量的相似常數(shù)都化為幾何相似常數(shù)和彈性模量相似常數(shù)的函數(shù)。由于該實體橋是由鋼絞線、平行鋼絲和混凝土等材料組成,而模型選材時吊系桿采用碳纖維,拱肋和主梁采用全鋼結(jié)構(gòu),同一結(jié)構(gòu)中各處彈性模量比各不相同,通過把EA、EI、EW作為復(fù)合物理量解決了這一問題。建立相對應(yīng)試驗?zāi)Ｐ?并進行試驗研究。
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采用有限元方法,分析研究全橋效應(yīng)對正交異性鋼橋面受力特性的影響,提出并建立了全橋模型和鋼橋面局部節(jié)段模型,通過對關(guān)注截面的位移和應(yīng)力控制,確保節(jié)段計算模型合理,研究了正交異性鋼橋面易出現(xiàn)疲勞裂紋位置的應(yīng)力和全橋效應(yīng)。研究結(jié)果表明:鋼橋面疲勞驗算的控制應(yīng)力可分為縱肋縱向應(yīng)力和其他局部應(yīng)力,局部應(yīng)力受全橋效應(yīng)影響很小,應(yīng)力計算可不計全橋效應(yīng);縱肋縱向應(yīng)力受全橋效應(yīng)影響明顯,但縱肋縱向應(yīng)力幅受全橋效應(yīng)影響很小,節(jié)段模型可直接用于正交異性鋼橋面疲勞驗算,提出了適合于鋼桁梁橋疲勞驗算的有效節(jié)段計算模型
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