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钢结构桥梁抗疲劳设计的解析 目录 TOC \o "1-9" \h \z \u 目录 1 正文 1 文1：钢结构桥梁抗疲劳设计的解析 2 1影响钢结构桥梁疲劳的因素 2 1.1钢结构材料特性 2 1.2钢结构内部和外部因素 2 2钢结构桥梁抗疲劳设计的方法 2 2.1无限寿命设计 2 2.2安全寿命设计 3 2.3损伤容限设计方法 3 2.4疲劳可靠性设计方法 4 3.2准确确定验算位置 4 3.3确定加载次数 5 3.4构件需满足的要求 5 3.5复杂应力状态下的疲劳验算 5 文2：钢结构桥梁施工技术分析 6 1大跨度钢结构概述 6 2大跨度钢结构桥梁施工案例 6 3大跨度钢结构桥梁施工技术 7 4结束语 10 原创性声明（模板） 10 正文 钢结构桥梁抗疲劳设计的解析 文1：钢结构桥梁抗疲劳设计的解析 1影响钢结构桥梁疲劳的因素 1.1钢结构材料特性 钢结构材料特性的好坏是会直接影响到公路以及桥梁的抗疲劳强度的，其特性所受的影响比较多，除了材料本身的性能之外，钢结构的大小也对其抗疲劳强度造成一定的影响，在起初只有一点点的小裂纹出生，随着时间的推移，之前产生的小裂纹会越来越大，其疲劳的性能也会随之增加，除此以外钢结构的强度增强也会使得其疲劳性能增加，由于这样的原因，还是应当使用强度较为合适的材料。一般的情况下我们能够总结出，当钢结构表面具有比较高的应力的时候，钢结构的表面在之前一般都会产生裂纹。 1.2钢结构内部和外部因素 会对公路结构桥梁疲劳性能而言，钢结构内部因素和外部因素也会对其造成影响，疲劳的性能会因此而发生一定的变化。公路桥梁的建设结构以及每一个钢构件之间的连接形式都是钢结构构造的一个方面，影响钢结构应力分布的因素包括焊接技术、钢结构制造、焊接处理方法、设计方法等。钢结构自身缺陷也会影响疲劳性能，除此以外钢结构疲劳的产生还会受到其他外部环境因素的影响，外部影响因素一般包括自然环境发生变化、昼夜温差变化过大、外界施加给桥梁的压力、强冻强高温等。在焊接构件应力幅值和疲劳强度间，存在紧密联系。 2钢结构桥梁抗疲劳设计的方法 2.1无限寿命设计 在研究无限寿命的设计时，应当保证设计时的疲劳应力应当比钢结构的疲劳极限值低，变幅循环应用表现出交变应力状态，在构件等效等幅值疲劳极限强度下，设计按照最大应力幅展开。无限寿命的这种设计方式和其他的设计方法比属于比较简化的设计方法，其设计构建是属于比较笨重的。想要将材料的潜能发挥出来，必须将设计应用水平不断提高。 2.2安全寿命设计 在一定的使用周期内不发生疲劳破坏的设计为安全寿命设计。图1中为疲劳寿命的一个S－N曲线，这个曲线的主要目的就是为了能够保证构建在规定的期限内能够进行使用。可利用加载序列和频率，对运营历程进行预测结构，同时对于一些潜在的裂纹进行应力历程的分析。当结构不同的时候运营的载荷也不同，疲劳的损伤估算也是根据一定的雷击损伤进行估算的。通常情况下是以S－N曲线来作为设计根据的，也可根据应变－疲劳寿命曲线进行设计，其中，S－N曲线属于名义应力有限寿命设计，通常应用于计算高周疲劳中，而应变－疲劳寿命曲线属于局部应力应变法，通常应用于低周疲劳。在整个队桥梁进行设计的过程当中，要考虑各方面的问题，比如说桥梁的运营以及车辆的荷载等等，除此以外桥梁在使用过程当中耐性的退化以及功能的退化都是我们应当考虑的问题。在设计过程中，要考虑运营、施工、维修管理、后期维护的可行性及结构构造替换费用、周期等。要能够在建立疲劳抗力的方程时进行分类，同时能够衔接上全寿命的设计理念，降低替换构造的价格。 2.3损伤容限设计方法 损伤容限设计方法是以断裂力学作为基础，先假设钢构件开始有裂纹出现，在计算Tf的时候，就运用断裂力学的原理，用椭圆来替代裂纹的表现形式，加上交变应力的作用，初始裂纹就会拓展到深度的方向，而扩展速率可以依据一定的公式进行计算。之后再估算它剩下的寿命，并根据实验来校验计算结果，从而确保在使用寿命内裂纹不会继续拓展，这样就可以在使用时间内安全使用出现裂纹的钢构件。而这种损伤容限方法往往被广泛应用在估算和评测钢结构旧桥的疲劳寿命中。 2.4疲劳可靠性设计方法 前面三种抗疲劳设计方法在设计时都是按照应力与疲劳强度的平均值来进行的。但是在实际应用中，仅按照应力与疲劳强度的平均值进行的设计是没有安全保证的，这是因为应力和疲劳强度都具有一定的分散性。所以就应该凭借以往应用的实际经验来确定安全系数，不过单纯靠经验确定的安全系数不能够体现问题的本质，因而并不十分准确。在这时为了促进设计水平的提高，就出现了疲劳可靠性设计方法。在运用这一方法时，不仅要依据钢构件应力和疲劳强度的平均值，