1. 本选题研究的目的及意义
斜拉索作为斜拉桥的主要承重构件,其安全性和耐久性对桥梁的正常运营至关重要。
在风荷载作用下,斜拉索会产生疲劳损伤,而腐蚀环境会加速疲劳裂纹的萌生和扩展,最终导致斜拉索过早失效。
近年来,随着风力发电技术的快速发展,越来越多的风力发电机组被安装在桥梁上,风车荷载的加入使得斜拉索承受的荷载谱更加复杂,服役环境更加恶劣,对斜拉索的腐蚀疲劳性能提出了更高的要求。
2. 本选题国内外研究状况综述
斜拉索的腐蚀疲劳问题一直是桥梁工程领域的研究热点之一,国内外学者对此进行了大量的研究工作。
1. 国内研究现状
国内学者在斜拉索腐蚀疲劳方面做了大量研究,取得了一些成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以风车荷载作用下的斜拉索为研究对象,系统研究其腐蚀疲劳性能,并建立相应的寿命预测模型。
1. 主要内容
1.开展风车荷载谱的分析与模拟,获取风车荷载作用下斜拉索的实际荷载谱特征。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟、试验研究和理论分析相结合的方法。
1.数值模拟:利用有限元软件建立斜拉索模型,模拟风车荷载作用下斜拉索的力学响应,分析不同荷载参数对斜拉索应力分布和疲劳损伤的影响。
2.试验研究:开展斜拉索腐蚀疲劳试验,研究不同腐蚀程度、不同荷载幅值和频率下斜拉索的疲劳寿命,分析腐蚀、荷载及二者交互作用对斜拉索疲劳性能的影响规律。
5. 研究的创新点
1.将风车荷载引入斜拉索腐蚀疲劳研究中,分析风车荷载对斜拉索腐蚀疲劳性能的影响规律,为风车斜拉索的设计和维护提供理论依据。
2.建立考虑风车荷载和腐蚀因素的斜拉索疲劳寿命预测模型,提高斜拉索寿命预测的准确性和可靠性,为斜拉索的寿命评估提供技术支撑。
3.将所提出的寿命预测模型应用于工程案例,验证模型的实用性和有效性,为实际工程提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 魏秀娟, 王晓京, 张伟. 基于Monte Carlo法的斜拉索腐蚀疲劳寿命预测[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 193-202.
[2] 刘伟, 葛勇, 陈伟民, 等. 基于WSN的桥梁斜拉索腐蚀状态监测与评估[J]. 传感器与微系统, 2021, 40(9): 132-135.
[3] 郭立峰, 樊健生, 李乔. 基于实测荷载谱的斜拉桥拉索疲劳损伤分析[J]. 振动与冲击, 2018, 37(5): 186-192.
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