铆接钢桥剩余寿命与使用安全评估PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2钢桥疲劳问题研究的历史与现状 2

1.3钢桥剩余寿命与使用安全评估方法 4

传统疲劳分析方法 4

断裂力学方法 5

疲劳可靠性方法 7

1.4本章小结 8

第2章 疲劳荷载谱模拟与疲劳寿命评估 11

2.1公路桥梁荷载谱与应力谱模拟 11

外白渡桥简介 11

交通荷载观测及统计分析 11

Monte-Carlo方法模拟车流 13

应力历程与应力谱模拟 16

2.2铁路桥梁荷载谱与应力谱模拟 18

铁路桥运输状况调查 19

荷载谱模拟与应力谱模拟 23

2.3铆接钢桥疲劳寿命估算 24

铆接钢桥疲劳强度 24

疲劳累积损伤 26

外白渡桥疲劳寿命估算 28

2.4本章小结 29

第3章 基于断裂力学的剩余寿命与使用安全评估 30

3.1基于断裂力学评估的基本原理 30

宏观裂纹的基本形式 30

裂纹尖端应力场 30

线弹性断裂力学及K准则 31

弹塑性断裂力学及J准则 32

疲劳裂纹扩展速度 33

裂纹扩展寿命估算方法 34

初始裂纹尺寸 35

临界裂纹尺寸的确定方法 35

裂纹增长模拟 36

3.2断裂力学的有限元法 37

有限元单元类型选取 37

裂纹尖端有限元单元类型 39

计算J积分的有限元方法 39

程序实现 41

3.3铆接钢桥断裂力学分析模型 42

识别临界构件 42

断裂力学分析模型的建立 44

材料性能指标 44

初始裂纹 47

临界裂纹大小的确定 47

剩余寿命计算 48

探测间隔 51

3.4简化断裂力学分析模型在外白渡桥剩余寿命评估中的应用 51

3.5本章小结 53

第4章 基于概率断裂力学的剩余寿命与使用安全评估 54

4.1问题的提出 54

4.2构件疲劳可靠性 55

疲劳累积损伤模型 55

剩余强度模型 56

疲劳寿命模型 57

4.3结构系统疲劳可靠性分析 60

结构系统疲劳可靠性研究现状 60

结构系统疲劳可靠性分析模型 62

4.4钢桥结构疲劳可靠性分析 64

钢桥疲劳可靠性研究回顾 64

钢桥疲劳可靠性分析方法 66

4.5铆接钢桥构件概率断裂力学分析模型 69

铆接构件概率断裂力学模型 70

铆接构件疲劳失效模式 71

Monte-Carlo法计算构件疲劳失效概率 74

4.6铆接钢桥结构系统概率断裂力学分析模型 77

4.7目标可靠度与检修间隔 80

4.8本章小结 80

第5章 铆接公路钢桥剩余寿命与使用安全评估 81

5.1工作状态模拟 81

桥梁概况 81

工作状态模拟 81

5.2荷载谱与应力谱模拟 84

交通荷载观测及统计分析 84

荷载谱与应力谱模拟 85

5.3基于确定性疲劳和断裂力学的评估 86

疲劳使用寿命估算 86

基于断裂力学的剩余寿命与安全分析 87

5.4基于构件概率断裂力学的可靠性评估 95

参数取值 95

按单角钢破坏模式的概率评估 98

按双角钢破坏模式的概率评估 99

5.5基于结构系统概率断裂力学的可靠性评估 101

5.6本章小结 102

第6章 铆接铁路钢桥剩余寿命与使用安全评估 104

6.1桥梁概况 104

6.2工作模型 104

有限元模型 104

计算与实测对比分析 105

6.3赣江桥疲劳寿命估算 108

疲劳抗力曲线 108

累积损伤与剩余寿命 109

6.4基于断裂力学的剩余寿命评估 109

识别临界构件 109

断裂力学分析模型的建立 111

材料韧性 111

初始裂纹 111

临界裂纹大小的确定 112

剩余寿命计算 113

检测间隔及维护对策 114

6.5基于构件概率断裂力学的可靠性评估 115

参数取值 115

按单角钢破坏模式的概率评估 116

按双角钢破坏模式的概率评估 118

6.6基于结构系统概率断裂力学的可靠性评估 120

本章小结 121

第7章 结论 123

理论与方法上的进步 123

实际应用结论 123

进一步研究建议 126

参考文献 127

后记 135