钢结构的疲劳设计与研究

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钢在持续的反复的荷载作用下,虽然在其应力还远远低于其强度极限的情况下,有时甚至还低于其屈服极限,也会有破坏发生,我们称这种“积劳成疾”的现象为钢材的疲劳。能够导致钢材发生疲劳的荷载是循环性的活荷载,比如桥式的吊车对吊车粱的反复作用,车辆对桥梁的振动冲击作用,波浪对海洋钢结构物的反复作用,剧烈的地震导致结构物反复摇摆等等。以前桥梁设计时,并未对疲劳等问题加以综合考虑,导致我国目前的桥梁结构普遍存在一些问题,这些问题的发生使桥梁的维修费用昂贵起来,我们需要研究出新的方法去避免这些问题的发生,用新的设计结构防止其功能退化,提前破环寿命短等缺点。在桥梁设计过程中,同样要把所有问题考虑进去,因为在桥梁的建设使用服役过程中,要经历各种各样的问题,比如建设中的架设施工问题,使用中的运营维护问题,以及其中最重要的一项就是关于疲劳的设计,因为他直接影响到桥梁的使用年限也就是桥梁的生命。本文主要研究钢结构桥梁的疲劳问题。学习国外一些成熟的桥梁疲劳设计理念,对桥梁假定荷载和交通量,进行计算,并对其疲劳状态进行照查,以免其被疲劳破坏损伤。钢结构的疲劳问题是这类结构耐久性的重要影响因素。在经过长期的,大量的结构疲劳试验的基础上,总结出的钢结构设计规范(GB50017-2003),能够适应我国的钢结构生产工艺水平,在此基础上,我们要尽可能的提高其可靠性,这个是最重要的。与此同时,提高其先进性和适用性也是必不可少的。本文提出了一种新的钢结构桥梁疲劳照查的计算方法;这种方法经过对大量的疲劳试验数据分析研究,结合目前国内外钢结构桥梁出现的疲劳现象和研究理论,使用了全新的抗疲劳设计理念,以求达到满足最新的规范的要求,通过这个方法使设计的桥梁满足疲劳设计的要求,延长其使用寿命,避免桥梁因为钢结构疲劳而破坏甚至倾覆。本文将通过一个实际的工程算例,将这种方法阐述得更加简单明了。
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