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为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥的疲劳性能,以甘肃省兰州市景中高速机场连接线的一座波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥为研究对象,基于车桥耦合振动数值模型,研究在车辆荷载作用下波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥的疲劳动力冲击系数,主要研究内容如下:(1)根据车桥耦合振动的基本理论,在车辆模型、桥梁模型及路面不平整度的基础上,通过响应面法和Fmincon算法对桥梁有限元模型进行修正,基于目标单元精确位移模式对疲劳应力进行修正。基于中国车辆交通数据,构建考虑车辆荷载作用下的路面不平整度劣化模型,建立基于精细化分析的车桥耦合振动系统,为后续开展车桥耦合动力响应分析提供数值仿真条件。(2)基于车桥耦合振动数值模型,研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥的应力及应力幅冲击系数。首先利用有限元模型研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥易发生疲劳破坏的关键构件细节。然后基于车桥耦合数值模型,分析关键构件细节在不同路面不平整度等级和不同车辆速度下的应力及应力幅冲击系数的变化规律。最后根据路面不平整度劣化模型,通过加权计算各个路面不平整度等级下的最大疲劳冲击系数及其路面劣化时间在全寿命周期的占比,提出基于路面不平整度劣化的波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥的疲劳冲击系数设计值。(3)基于车桥耦合振动数值模型,研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥伸缩缝附近关键构件细节的疲劳冲击系数。首先建立三种不同劣化程度的伸缩缝模型,然后基于车桥耦合振动程序分析在不同车辆速度、不同路面不平整度等级及不同劣化程度伸缩缝下的关键构件细节处的应力及应力幅冲击系数的变化规律。随后在考虑伸缩缝情况下统计不同车辆速度、不同路面不平整度等级下关键构件细节处的应力幅冲击系数,并基于路面不平整度劣化模型,通过加权计算获得考虑伸缩缝和路面不平整度劣化的疲劳冲击系数设计值。最后对统计的疲劳冲击系数样本进行包络拟合公式,并与AASHTO规范值进行对比分析。