跨海大桥索结构的疲劳机理研究结题摘要

对于大跨度索桥中索系统的疲劳脆断等问题，进行了相应的数值模拟和模型试验研究。调研了大跨度索桥的典型疲劳车特点，由数值模拟给出了跨海索桥的载荷谱，研究索系统中各部分结构的局部应力谱。主要研究了在疲劳载荷下，索锚结构中的三类典型焊接细节(十字型双向承载焊缝连接细节、T 型承拉剪焊缝连接细节以及压弯焊缝疲劳细节)的疲劳性能和拉吊索在腐蚀氢脆等损伤情况下的疲劳性能，研究了应力集中对结构疲劳性能的影响规律。用断裂力学理论，进行了数值模拟和模型试验，分析了索锚传力结构中三类细节的应力集中系数、应力强度因子放大系数和断裂韧性；分析了钢丝由于腐蚀氢脆等因素产生的应力集中现象，分析其对拉吊索的疲劳性能的影响规律。在考虑索结构中各部分不同设计寿命的前提下，针对索系统的结构疲劳评估中各参数的随机性和不确定性，对大跨度索桥中的索系统进行了可靠度分析和安全性评估，为相应的疲劳细节设计规范的制修订提供了技术支撑。 2100433B

针对大跨度索桥中索系统疲劳、脆断敏感的问题，开展对应的数值模拟和试验研究。调研大跨度索桥的典型疲劳车特点，通过数值模拟提出跨海索桥的载荷谱，研究索系统中各部分结构的局部应力谱。主要研究在疲劳载荷下，索锚结构中的三类典型焊接细节(十字型双向承载焊缝连接细节、T 型承拉剪焊缝连接细节以及压弯焊缝疲劳细节)的疲劳性能和拉吊索在腐蚀、氢脆等受损情况下的疲劳性能，深入研究应力集中对结构疲劳性能的影响。基于断裂力学理论，进行数值模拟和试验研究，研究分析索锚传力结构中三类细节的应力集中系数、应力强度因子放大系数和断裂韧性；研究钢丝由于腐蚀、氢脆等因素产生的应力集中现象，分析其对拉吊索的疲劳性能的影响。在考虑索系统中各部分不同设计寿命的前提下，针对索系统结构疲劳评估中各参数的随机性和不确定性，对大跨度索桥中的索系统进行可靠度分析和安全性评估，为相应的疲劳细节设计规范的制修订提供技术支撑。

索结构中的模态作用研究将从索结构在简单激励、复杂激励条件下的多模态相互作用、索-梁组合结构的模态作用、考虑模态作用下索结构的全局分析等几个方面展开，由此对索结构在考虑模态作用情况下的非线性动力学进行更深入的研究，包括非线性响应、运动稳定性、分叉、混沌的研究，旨在进一步发展索结构的非线性动力学，更加深入认识索在考虑模态作用情况下的各种复杂运动性态，全面了解索结构的各种运动性能的规律性。与此同时，以悬索为例对不同分析方法(直接法与离散法)在结构非线性动力学中的差别和影响进行研究。从而更加丰富索结构的非线性动力学，为索结构在工程实际中的广泛应用提供理论保证。同时为结构非线性动力学研究方法提供理论基础。 2100433B

《索结构典型工程集(上册)》从设计特点、施工特点、施工模拟分析和施工过程监测等方面，以图文并茂的方式展现我国索结构建造技术近十年的发展。所选工程均是参编者直接参与施工或咨询的工程。《索结构典型工程集(上册)》既是一本宝贵的索结构工程资料集，也可为工程技术人员应用索结构技术提供借鉴。