一、正交异性板复合型裂纹相对周向应力断裂准则（论文文献综述）
张晓东[1]（2021）在《腐蚀和疲劳联合作用下正交异性板裂纹扩展剩余寿命研究》文中研究表明近年来,正交异性钢桥面板以其特殊的结构形式成为了一种效率较高的桥面板。同时,其纵肋、面板和横隔板之间的连接部位由于自身构造的复杂性和焊缝数量多,导致开裂现象尤为突出。而在实际工程中,通常受到循环荷载与腐蚀介质的耦合作用,其危害性比单独作用在桥梁上的腐蚀或者疲劳更为严重,本文基于整体—局部有限元分析和断裂力学相结合,以裂纹尖端应力强度因子为指标,引入腐蚀因子,采用工程修正模型,计算出正交异性板横隔板弧形缺口处腐蚀疲劳裂纹的剩余寿命。主要研究内容及结论如下:（1）利用微观腐蚀疲劳机理（腐蚀坑和疲劳裂纹行为）与宏观腐蚀疲劳特性（腐蚀环境下材料的疲劳抗力曲线（S-N曲线））重合部分求出裂纹扩展腐蚀加速因子Ccorr,推导出腐蚀疲劳寿命表达式,建立了正交异性板腐蚀疲劳耦合机理理论模型。该模型对比已有文献疲劳试验的疲劳强度Se降低了48.92%,由此,发现考虑腐蚀疲劳耦合效应会大大降低正交异性钢桥面板的疲劳性能。（2）为兼顾到钢桥整体的受力条件和疲劳裂纹萌生细部构造计算精度要求,利用有限元软件ABAQUS建立了包含梁单元、板壳单元和实体单元的有限元模型。建立了裂纹尺寸从1mm到35mm之间共计22组有限元模型。在考虑了车轮行驶时的横向偏移概率下,横向布载分为四种工况,选出所研究裂纹位置应力强度因子最大的一种工况为此裂纹位置最不利荷载工况。根据有限元模型相关应力图,分析了三处典型位置裂纹产生的原因,横隔板弧形区域产生的裂纹较焊缝上下缘位置虽然产生的裂纹数量少但裂纹尺寸更长。同时探究了横隔板厚度、间距以及顶板厚度等参数变化对应力强度因子的影响,相较于横隔板间距以及顶板厚度,横隔板厚度的改变对应力强度因子影响较大。（3）通过数学插值函数,基于22组应力强度因子幅建立应力强度因子幅库,再根据断裂力学理论和Pairs公式的腐蚀疲劳裂纹扩展剩余寿命评估理论以及计算流程,得到四种不同初始长度下的正交异性板横隔板弧形缺口腐蚀疲劳裂纹剩余寿命曲线。发现,短小裂纹扩展阶段占整个寿命的主要部分,达到一定裂纹长度后裂纹将急速扩展,直至达到临界裂纹长度。而相比纯机械疲劳,腐蚀疲劳裂纹扩展剩余寿命要低70.40%。通过理论模型讨论对腐蚀因子的影响因素,发现在湿热环境的的腐蚀因子明显高于其他环境。由此可见湿度和温度对腐蚀的速率影响较大。
崔洪涛[2]（2020）在《基于裂纹特征向量的正交异性板疲劳损伤安全评定方法研究》文中研究表明钢箱梁正交异性桥面板凭借其强度高、自重轻、整体性强等优点,在桥梁工程中得到广泛应用。其各个构件之间一般采用焊接连接的形式,焊接过程中产生的残余应力和各种焊接缺陷均是影响其正常使用的不利因素,这些因素导致的钢箱梁疲劳开裂问题成为阻碍其发展的主要原因之一。本文利用正交异性钢桥面板疲劳裂纹的巡检结果,构建了疲劳裂纹特征向量数据集;结合多尺度有限元模型分析各类裂纹对局部构件的损伤,根据耦合疲劳裂纹的有限元模型计算结果,总结了各类裂纹产生原因。基于模糊统计法研究疲劳裂纹特征向量与典型构件损伤劣化程度之间的模糊关系,提出了钢箱梁正交异性板的疲劳损伤安全性等级评估方法。本文的研究内容按以下几点进行展开:（1）根据某悬索桥钢箱梁内部正交异性桥面板已产生的疲劳裂纹的巡检结果,构建包含裂纹萌生位置、发展走向、裂纹长度等信息的特征向量数据集。利用数据关联分析算法挖掘出疲劳裂纹各特征向量之间的隐藏关系,并得到疲劳裂纹相对钢箱梁整体的分布规律。（2）为兼顾到悬索桥整体的受力条件和疲劳裂纹萌生细部构造计算精度要求,利用大型有限元软件ABAQUS建立了包含梁单元、板壳单元和实体单元的多尺度有限元模型。使用扩展有限元法模拟裂纹的扩展过程,计算不同类型、不同长度裂纹对局部构件的损伤程度。为使局部构件在车轮荷载作用下受到的等效应力更符合实际,参考相关规范考虑了车轮行驶时的横向偏移概率。（3）根据耦合疲劳裂纹特征向量的多尺度有限元模型计算结果,分析各类疲劳裂纹产生原因。引入模糊数学理论,利用模糊统计法研究疲劳裂纹特征向量与典型构件疲劳损伤劣化程度之间的模糊关系评价标准。辨识疲劳裂纹特征向量因素集对构件疲劳损伤的评价权重,结合模糊线性变换原理,研究了基于疲劳裂纹特征向量的正交异性钢桥面板疲劳损伤安全性等级综合评定方法。
杭达[3]（2020）在《基于马尔可夫链的钢箱梁正交异性板疲劳状态预测》文中提出钢箱梁具有良好的结构受力性能和抗风能力,且重量轻、用钢量小、造价低,在大跨径索承桥梁中得到了广泛的应用。但其本身结构复杂,且焊缝连接多,在车辆荷载等外部因素的循环作用下,导致其疲劳问题突出。近年来,国内外学者们对桥梁正交异性板疲劳状态问题进行研究时主要采用了两种方法,包括了有限元模拟方法和根据实际结构采用足尺模型或缩尺模型进行实验测试分析的方法。随着技术的发展,大跨桥梁多数安装了桥梁健康检测系统,通过监测数据对其服役状态进行评估。本文以西堠门大桥为研究对象,对正交异性板的静动力响应以及疲劳状态进行分析,主要研究内容包括:（1）建立了大跨悬索桥分离箱梁的多尺度有限元模型,对缆索系统进行了找形分析得到了主缆线形及内力,并与实际的缆索测量结果进行对比。之后应用多尺度有限元模型理论,将首先建立的简单双主梁模型进行更精细化的模拟,并在所建立的有限元模型上施加不同工况的外界荷载,将计算的结果与在实桥上进行动静荷载实验的结果进行对比,确保有限模型能够拟合实际桥梁的情况。（2）在对大跨悬索桥健康监测数据进行分析时,由于应变数据的结果是在复杂环境的多源荷载作用下产生的,为了能够对正交异性板的疲劳状态进行分析,首先基于小波分析理论,将得到的原始应力时程曲线,根据各个荷载所影响的频率不同对其进行分层处理,并在各个分解层次对其进行阈值去噪处理,得到其在车荷载、温度等因素影响下的应力时程曲线。（3）在实际情况中,正交异性板U肋裂纹扩展过程的后一时刻状态只与前一刻的状态有关,而与之前的状态并无关系,符合马尔可夫链模型。在分析疲劳问题时,通过设定疲劳状态指标,推导了裂纹扩展过程当中的状态转移矩阵计算公式。（4）根据断裂力学原理,讨论了三种形式裂纹的应力强度因子计算,并结合实际问题,得到了正交异性板关键位置的应力强度因子。结合之前得到的实桥应力时程数据以及马尔可夫模型,对西堠门大桥钢箱梁关键位置的疲劳状态进行分析,对其裂纹扩展进行预测,可为桥梁管理和维护提供参考。（5）根据数据融合的方法,提出对多测点数据进行疲劳分析的计算框架,考虑了不同测点数据对疲劳分析的权值影响,根据层次化分析,得到了正交异性板测点区域的疲劳状态。
吴淑印[4]（2019）在《钢桥面高延性水泥基材料铺装结构界面特性研究》文中研究说明将变形能力优异的高延性水泥基材料ECC（engineered cementitious composite）采用湿法粘结技术用于钢桥面铺装,能够极大地提高铺装结构刚度、增强其抗开裂抗疲劳能力,延长使用年限。湿法粘结技术不仅可以避免因采用剪切键等机械连接方式所带来的力学性能及养护维修方面的缺陷,同时又具有造价经济和施工方便等优点。本文从高延性水泥基材料的设计制备、铺装结构及界面受力特性分析、钢桥面板与ECC界面强度特性与断裂特性分析、复掺轻烧氧化镁及高吸水树脂提高材料自愈合及改善界面质量等几个方面展开研究,主要的研究内容如下:（1）采用国产PVA纤维、石英砂、硅酸盐水泥、粉煤灰、高效减水剂等原材料,基于微观力学和断裂力学设计原理,探讨微观结构与宏观性能的内在联系,研制成本较低、延性性能良好的大掺量粉煤灰ECC材料。（2）采用商业有限元软件ANSYS建立三维有限元模型,计算分析各种工况下钢桥面铺装体系的力学响应,把握胶接界面应力状态,探究铺装体系层设计控制指标与铺装体系材料参数及结构参数之间的内在联系,对比分析了ECC单层铺装方案与“ECC+沥青混凝土”双层铺装方案的受力特点,为铺装结构方案的合理确定提供指导。（3）对于湿法粘结,胶粘剂与ECC各自的固化及强度形成过程中存在水分且彼此相互影响,界面性能难以保证。采用拉拔、单剪和斜剪等大量室内试验评价湿法粘结的界面粘结性能,同时探讨冻融和湿热作用下的界面粘结性能衰减规律,并建立湿法粘结界面抗剪强度准则。（4）采用双悬臂梁（DCB）试件和末端切口四点弯曲梁（4ENF）试件分别进行I型、II型断裂试验,采用虚拟裂纹闭合技术计算临界能量释放率;基于鼓泡试验建立混合型破坏的断裂准则;基于Workbench计算平台建立三维双向流固耦合模型,分析荷载作用下界面含水裂纹内的动水压力作用,探究含水界面裂纹的扩展机理。（5）通过在ECC中添加轻烧氧化镁和高吸水树脂,来减少界面缺陷改善界面微观结构,同时增强ECC材料自愈合及界面自愈合特性。采用加压渗水试验、单剪试验以及电镜微观结构观察验证改良效果。
刘海证[5]（2019）在《基于元胞自动机的山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究》文中进行了进一步梳理云南省山区低等级公路数量众多,公路运输是主要的运输方式,超载超限十分普遍。采用准确的疲劳车辆荷载谱进行抗疲劳设计和疲劳寿命评估是保证桥梁结构运营安全的关键。目前针对山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究非常有限,同时随机车流模拟正在由静态交通流向实际交通流发展,研究的关键是准确获取交通荷载数据。本文以云南省山区低等级公路上实测交通荷载数据为基础,从车型分类、疲劳车辆荷载谱、元胞自动机模拟交通流荷载、钢箱梁桥疲劳寿命分析等展开研究。主要内容包括:（1）通过云南省山区某低等级公路上的动态称重（WIM）系统监测得到连续29天的实际交通荷载数据,采用系统聚类法对其聚类分析划车型。对各类车型的车重、车速、车长、轴距、轴重和车时距等特征分布参数进行统计分析和K-S检验,得到各类车型所服从的概率分布和特征参数值。（2）根据实测交通荷载数据和车型划分结果,提出了包含14种典型车型的典型车辆荷载谱。按照疲劳损伤等效原则对其简化得到了包含5类车型的专用车辆荷载谱,同时按照疲劳损伤贡献率最大原则对专用车辆荷载谱简化得到了标准疲劳车。（3）在传统元胞自动机模型基础上,对元胞长度和更新时间步长进行细化,采用车时距等效车辆产生概率的开放边界,根据车辆换道规则、行驶规则和交通荷载特征参数,运用Matlab建立了精细化元胞自动机交通荷载流模型。对模型进行验证并模拟得到了钢箱梁跨中底缘的疲劳应力历程。采用“雨流计数法”对疲劳应力历程计数后得到疲劳应力谱。（4）以疲劳荷载谱、元胞荷载流有效应力谱为疲劳模型,运用名义应力法估算裂纹形成寿命、断裂力学法估算裂纹扩展寿命,两者相结合分别估算了钢箱梁的疲劳寿命,分析了初始裂纹尺寸和临界裂纹尺寸对疲劳寿命的影响。对疲劳荷载谱和元胞荷载流两种疲劳模型的吻合度进行对比,提出了疲劳荷载谱计算结果的修正系数。
黄云[6]（2019）在《基于概率断裂力学的钢桥面板构造细节疲劳可靠度研究》文中研究指明正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题是长期困扰和制约其应用与发展的关键技术瓶颈,材料特性、构造特征以及制造工艺和随机交通荷载等诸多内在与外在不确定性因素的耦合影响导致钢桥面板构造细节和结构体系的疲劳评估问题具有高度的复杂性。既有的确定性方法难以准确考虑上述关键因素随机特性的影响,可能得到偏于不安全的疲劳性能评估结果。针对既有确定性评估方法的不足,围绕疲劳荷载、裂纹扩展以及疲劳可靠度模型等相关关键问题开展系统研究,分别引入随机过程理论和弹塑性断裂力学理论探究示常幅与随机荷载作用下的疲劳裂纹扩展特性,将概率统计理论和可靠度理论统一于以断裂力学为基础的疲劳评估框架,提出了基于概率断裂力学的疲劳可靠度评估方法,并应用于钢桥面板典型构造细节及其潜在失效模式疲劳性能和构件参数疲劳效应评价。主要研究工作及结论如下:（1）钢桥面板疲劳评估荷载谱与应力谱。基于典型桥梁结构长期随机交通监测数据,利用概率统计理论量化交通荷载关键参数的分布特征,在此基础上编制了多车道混合车型随机交通荷载模拟程序建立疲劳评估荷载谱,结合钢箱梁三维梁段有限元仿真分析所构建的应力影响面,确定了构造细节典型疲劳失效模式的应力谱及其统计特性。（2）构造细节疲劳裂纹随机扩展特性及其预测模型。针对材料微观结构不均匀性所导致的疲劳裂纹扩展的不确定性问题,引入随机过程理论描述裂纹扩展速率随扩展过程的不规则波动,基于标准试样裂纹扩展实测数据确定裂纹扩展参数的统计特征,建立了适用于常幅疲劳评估的裂纹随机扩展理论模型,并对其合理性进行验证。研究表明,该模型与疲劳试验结果相吻合,且可较准确地描述钢桥面板构造细节的疲劳裂纹扩展行为。（3）基于概率断裂力学的常幅疲劳可靠度评估方法。以裂纹随机扩展理论模型为基础,编写裂纹扩展与模型更新程序对复合型裂纹的扩展过程进行动态模拟,建立构造细节疲劳失效极限状态方程并提出了基于概率断裂力学的疲劳可靠度评估模型,对典型失效模式下构造细节的疲劳可靠度及其时变规律进行评估,进一步揭示了材料微观结构不均匀性的疲劳影响效应。（4）变幅疲劳裂纹扩展效应及其理论模型。研究荷载相互作用导致的裂纹扩展效应,基于增量裂纹扩展动力学和弹塑性断裂力学理论,探究微小时间尺度范围内裂纹尖端扩展规律和塑性区相互作用机制,建立了适用于随机荷载条件的疲劳裂纹扩展理论模型。研究表明,该模型能够合理描述钢桥面板构造细节的变幅疲劳裂纹扩展特性。（5）随机荷载作用下钢桥面板典型构造细节的疲劳可靠度及其时变规律。根据疲劳失效准则构建疲劳极限状态方程,结合概率统计理论合理表征随机参数的分布特征,提出了基于概率断裂力学的钢桥面板构造细节变幅疲劳可靠度评估方法,并定量分析服役期内典型构造细节的时变可靠度以及荷载相互作用效应的影响。研究表明,疲劳评估结果与既有研究结论以及服役结构的疲劳损伤状况较为一致。（6）基于可靠度的钢桥面板构件参数疲劳效应影响规律及评估。针对疲劳问题的本质不确定性,引入概率断裂力学理论考虑关键因素随机性对疲劳评估的影响,提出了基于可靠度的构件参数疲劳效应评估方法。以疲劳可靠度及其时变规律作为评价指标,从疲劳失效模式、构造细节、结构体系三个层面系统评估主要构件厚度及其匹配组合的疲劳效应。
伍星臣[7]（2019）在《基于断裂力学的正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展研究》文中进行了进一步梳理近年来正交异性钢桥面板在得到广泛应用的同时,由于自身构造复杂焊缝众多,导致其纵肋、面板和横隔板间的连接部位疲劳开裂现象突出。本文以应力强度因子作为分析指标,将断裂力学理论和有限元方法结合,对面板与纵肋连接处以及横隔板弧形缺口处的疲劳性能进行了研究。在此基础上横隔板弧形缺口形式进行比较,提出了优化后的弧形缺口形式。主要研究内容及结论如下:（1）阐述了正交异性钢桥面板裂纹的位置和成因,介绍了基于线弹性断裂力学理论的疲劳裂纹分析方法,选择通过有限元法计算裂纹尖端的应力强度因子。并通过带裂纹平板模型验证了有限元法计算的准确性,为后续建模分析提供了依据;（2）建立二维三肋正交异性钢桥面板细节模型,精确模拟顶板和纵肋连接处各疲劳裂纹,计算得到了各裂纹尖端的应力强度因子。通过改变初始裂纹长度、桥面板厚度、U肋厚度等参数,分析应力强度因子的变化规律。分析表明,减小初始裂纹长度以及增大桥面板厚度可以有效地减小裂纹尖端应力强度因子,从而提高结构的疲劳寿命;（3）建立了横隔板与纵肋连接处弧形缺口的三维模型,并通过计算确定了相应的最不利荷载位置。分析了横隔板厚度、高度等参数变化对横隔板弧形缺口裂纹应力强度因子的影响,结果表明横隔板厚度对弧形缺口的疲劳性能影响显着。建立了正交异性钢桥面板细节疲劳寿命评估流程,计算了横隔板裂纹扩展疲劳寿命。结果表明初始裂纹长度对于疲劳寿命的影响较大,裂纹扩展初始阶段的疲劳寿命在结构整个服役过程中占比较大;（4）以裂纹尖端的应力强度因子作为指标,对4种常用的横隔板弧形缺口形式进行了比较,发现圆弧形的缺口形式疲劳性能最佳。在此基础上分析弧形半径和缺口间隙对裂纹尖端应力强度因子的影响,并对弧形缺口形式进行了优化,提出了弧形缺口的优化形式。
汤华林[8]（2019）在《U肋结构疲劳性能研究》文中提出正交异性板U肋结构具有自重轻、承载能力大、建造周期短、安装方便等优点,被广泛应用于大中跨度的桥梁中。然而,正交异性板U肋结构疲劳问题较为突出,其中顶板与纵肋连接焊缝是典型疲劳开裂位置之一,且该处裂纹维修检测困难,严重影响结构的安全。针对顶板与纵肋连接细节开展研究,改善结构疲劳性能,是推动U肋结构应用发展的有效途径之一。本文以U肋结构为研究对象,采用疲劳试验与数值分析相结合的方法,从连接细节局部应力集中与疲劳裂纹扩展行为两方面系统研究不同形式U肋连接疲劳性能,本文主要研究内容如下:（1）基于对U肋结构发展现状的研究,对采用U肋内焊技术和单面焊双面成形工艺的两种新型U肋接头与采用单面焊的常规U肋接头进行疲劳试验,采用单面焊双面成形工艺的U肋接头在试验中表现出优良的疲劳性能;（2）建立了顶板与U肋接头三维实体有限元模型,在试件实际开裂位置处引入虚拟缺口应力圆,重点分析焊缝熔透率、单面和双面连接形式、焊缝过渡形式等对焊趾或焊根有效缺口应力的影响,结果表明对于实现双面连接的接头,提升熔透率对改善接头疲劳性能作用不大,可改变焊缝过渡形式,进一步提高疲劳性能;（3）提出一种基于扩展有限元法（X-FEM）和开源有限元软件二次开发的方法来模拟三维疲劳裂纹扩展,该法借助于Code-Aster中类似于Python语言的命令流编写来实现。扩展有限元法采用水平集的方式来表征裂纹,从而无需对裂纹界面进行网格划分,通过水平集更新的方式实现裂纹扩展。同时,采用自适应网格划分算法来细化裂纹前沿网格,可保证裂纹前沿断裂参数计算的准确性;（4）将初始缺陷假设为单个半椭圆形裂纹,从断裂力学的角度对顶板与纵肋连接焊缝疲劳性能进行研究。建立顶板与U肋节段模型,改变初始裂纹沿桥面纵向的位置和初始裂纹形态,研究其对疲劳裂纹扩展行为的影响。数值模拟显示,纵向一定范围内初始缺陷的不利影响程度基本相同,不同形态的裂纹最终会稳定于某一特定形态进行扩展;（5）将裂纹置于顶板内侧和外侧,研究顶板厚度、单面连接与双面连接对顶板与纵肋连接细节疲劳寿命的影响。数值模拟显示,增加板厚和采用双面连接均能降低裂纹最深点和表面点的应力强度因子幅值,减缓疲劳裂纹扩展速率,有效改善顶板与纵肋连接细节的疲劳性能。
黄云,张清华,余佳,郭亚文,卜一之[9]（2019）在《钢桥面板与纵肋焊缝疲劳评估及裂纹扩展研究》文中研究指明为研究正交异性钢桥面板纵肋与顶板连接焊缝的裂纹扩展特性并建立相应的疲劳寿命评估方法,考虑裂纹扩展模拟方法以及材料特性等因素对于裂纹扩展过程与疲劳寿命预测的影响,以某长江公路大桥重载交通钢桥面板为研究对象,进行了疲劳模型试验和理论研究.综合运用疲劳试验与断裂力学数值模拟研究起始于焊根位置裂纹的疲劳寿命评估问题,探明了疲劳裂纹的扩展特性.研究结果表明:基于常幅疲劳加载的寿命预测结果与试验实测值间的相对误差小于10%,且预测结果偏于安全;裂纹扩展路径及裂纹面空间形态等扩展特性与疲劳试验相吻合;裂纹扩展模拟方法、扩展角计算准则、材料特性和初始裂纹深度是疲劳寿命预测的关键影响因素;起始于焊根的疲劳裂纹属于Ⅰ型主导的复合型裂纹,疲劳寿命评估应考虑Ⅱ型与Ⅲ型裂纹的影响;裂纹面呈现出典型的空间曲面特征,其深度与长度之比介于0.20～0.63之间,最大扩展角为12.7°;疲劳寿命评估结果对于初始裂纹深度取值较为敏感,应结合工程实际确定合理取值.
渠昱[10]（2018）在《钢箱梁正交异性桥面板疲劳机理研究》文中提出正交异性钢桥面板具有自重轻、承载力高、适用范围广等优点,得到了广泛的应用,已经成为大跨度桥梁的首选桥面板结构。但是由于结构复杂,存在较多易产生疲劳的部位,频繁诱发疲劳裂纹。目前疲劳开裂已成为钢结构体系桥梁发展的控制性难题,疲劳裂纹呈现普遍性、早发性、多发性、重复性的特征,严重影响结构的使用性能,甚至导致结构的破坏,从而造成重大的经济损失和不良的社会影响。正交异性钢桥面板各疲劳细节（易疲劳部位）主要对车辆轮载作用位置敏感,重车道下方轮迹线范围内横隔板两相邻开孔间又是面板最薄弱的部位,抗疲劳性能较差,容易产生疲劳裂纹。根据已有的资料,该处疲劳裂纹约占正交异性钢桥面板疲劳裂纹的1/3以上,有的统计甚至高达80%。相关学者们作了大量研究,但是对于横隔板开孔部位疲劳裂纹频繁出现的原因至今尚不完全清楚,这已成为钢桥疲劳研究的难题。为此,本文采用理论分析、模型试验与数值模拟技术相结合的方法,对正交异性钢桥面板的疲劳进行了研究,重点对荷载作用下轮迹线范围内横隔板两相邻开孔部位的面外变形和疲劳裂纹产生的机理进行了深入的探索,揭示了在荷载作用下,横隔板弹塑性局部屈曲引起面外变形,从而诱发裂纹的机理。研究的主要内容和结论如下:（1）裂纹塑性和尾迹场循环塑性分析针对裂纹提前闭合和过载情况下裂纹扩展滞后的问题,采用数值模拟方法对裂纹塑性和尾迹场循环塑性进行了研究,揭示了裂纹提前闭合的原因,阐明了过载情况下裂纹扩展滞后的机理。（2）横隔板开孔部位产生面外变形的原因分析从桥梁结构的稳定理论出发,根据局部屈曲理论,采用数值方法,首次对轮迹线范围内的横隔板两相邻开孔部位产生面外变形的原因进行了分析,揭示了该部位面外变形是由弹塑性局部屈曲引起的机理。根据分析结果,阐明了疲劳损伤与局部屈曲的关系。（3）横隔板开孔部位产生裂纹的力学机理研究基于局部屈曲分析和试验结果,从断裂力学和疲劳裂纹的基本原理出发,采用有限元法对面板模型进行数值分析,结果表明横隔板开孔部位易出现高应力区,考虑热点应力的叠加作用,主应力超过该细节的常幅疲劳极限从而产生了裂纹,揭示了荷载引起的面外变形是该部位疲劳裂纹发生的主要原因。利用不连续伽辽金扩展有限元法（DG-XFEM）对疲劳裂纹的扩展进行了仿真分析,裂纹扩展的方向和路径符合裂纹扩展的基本理论,与试验结果和实桥中出现的类似裂纹一致。（4）正交异性钢桥面板主应力历程线的研究基于两种典型疲劳单车验算模型,采用有限元法分析了荷载纵、横向移动的主应力历程线的变化。结果表明:在对正交异性钢桥面板进行疲劳分析时,可以不考虑前、后轴载和相邻车道上车辆荷载的叠加效应。（5）提高横隔板抗疲劳性能的方法研究根据桥梁结构稳定理论,提出了两种提高横隔板开孔部位的抗疲劳性能的方法,并对两种方法进行了有限元分析。分析结果表明:两者都能显着降低局部屈曲引起的面外变形,其中局部加厚方法更优。
二、正交异性板复合型裂纹相对周向应力断裂准则（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、正交异性板复合型裂纹相对周向应力断裂准则（论文提纲范文）
（1）腐蚀和疲劳联合作用下正交异性板裂纹扩展剩余寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 腐蚀疲劳的研究现状 |
| 1.2.1 腐蚀破坏行为研究现状 |
| 1.2.2 腐蚀疲劳问题的研究进展 |
| 1.2.3 腐蚀疲劳裂纹模拟及扩展规律的研究进展 |
| 1.2.4 正交异性板典型疲劳裂纹位置及成因分析 |
| 1.3 目前研究的不足 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 正交异性板腐蚀疲劳理论模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 腐蚀模型 |
| 2.3 腐蚀疲劳耦合机理 |
| 2.4 腐蚀疲劳耦合模型 |
| 2.4.1 成核/微观结构小裂纹(t_(nuc/msc)) |
| 2.4.2 短裂纹扩展阶段(t_(psc)) |
| 2.4.3 长裂纹扩展阶段(t_(lc)) |
| 2.4.4 腐蚀疲劳耦合模型参数确定 |
| 2.4.5 腐蚀疲劳耦合模型结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 正交异性板腐蚀疲劳裂纹扩展寿命评估理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维裂纹理论 |
| 3.2.1 三维裂纹分类 |
| 3.2.2 裂纹尖端应力场 |
| 3.2.3 三维裂纹的应力强度因子 |
| 3.3 应力强度因子的计算 |
| 3.3.1 应力强度因子的计算方法 |
| 3.3.2 有限元计算应力强度因子准确性验证 |
| 3.4 基于断裂力学的疲劳裂纹扩展理论 |
| 3.4.1 疲劳裂纹扩展的基本理论 |
| 3.4.2 疲劳裂纹扩展速率 |
| 3.5 基于Pairs公式的腐蚀疲劳裂纹扩展寿命评估 |
| 3.5.1 腐蚀疲劳裂纹扩展速率 |
| 3.5.2 腐蚀疲劳裂纹扩展寿命的计算方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 正交异性板疲劳裂纹有限元模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 整体和局部有限元模型建立过程 |
| 4.3 整体有限元模型建立 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 全桥模型建立 |
| 4.3.3 全桥模型与节段有限元模型 |
| 4.4 耦合疲劳裂纹的微小尺度实体元模型 |
| 4.5 车辆荷载的选取及施加过程 |
| 4.5.1 疲劳荷载模型的选取 |
| 4.5.2 有限元模型中移动荷载施加方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 正交异性板腐蚀疲劳裂纹扩展寿命评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 常见位置的疲劳裂纹成因 |
| 5.2.1 横隔板与U型肋焊缝上缘(1#)位置裂纹成因简析 |
| 5.2.2 横隔板与U型肋焊缝下缘(2#)位置裂纹成因简析 |
| 5.2.3 横隔板弧形区域(3#)位置裂纹成因简析 |
| 5.3 应力强度因子的计算及影响因素 |
| 5.3.1 横隔板间距的影响 |
| 5.3.2 横隔板厚度的影响 |
| 5.3.3 顶板厚度的影响 |
| 5.4 裂纹参数的确定 |
| 5.5 腐蚀疲劳裂纹扩展寿命分析 |
| 5.6 腐蚀因子的影响因素 |
| 5.6.1 腐蚀环境对腐蚀因子的影响 |
| 5.6.2 腐蚀坑形貌特征对腐蚀因子的影响 |
| 5.6.3 可行性建议 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作与结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（2）基于裂纹特征向量的正交异性板疲劳损伤安全评定方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 疲劳问题研究的发展历史 |
| 1.3 正交异性钢桥面板的疲劳问题发展概况 |
| 1.3.1 正交异性板疲劳问题国外研究现状 |
| 1.3.2 正交异性板疲劳问题国内研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 疲劳裂纹特征向量的提取及分布规律 |
| 2.1 建立疲劳裂纹特征向量数据集 |
| 2.2 Apriori算法计算原理概述 |
| 2.3 数据关联分析统计结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 耦合疲劳裂纹特征向量的多尺度有限元模型 |
| 3.1 多尺度有限元模型建立过程 |
| 3.2 宏观尺度有限元模型建立及修正 |
| 3.3 耦合疲劳裂纹特征向量的微小尺度实体元模型 |
| 3.3.1 裂纹的力学分类及尖端区域场的求解方法 |
| 3.3.2 扩展有限元法(XFEM)简介 |
| 3.3.3 实体元中疲劳裂纹的模拟 |
| 3.4 车辆荷载的选取及施加过程 |
| 3.4.1 疲劳荷载模型的选取 |
| 3.4.2 有限元模型中移动荷载施加方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于疲劳裂纹特征向量的损伤等级评估 |
| 4.1 各类常见疲劳裂纹成因简析 |
| 4.1.1 横隔板与U型肋焊缝上缘(2#)位置裂纹成因简析 |
| 4.1.2 横隔板与U型肋焊缝下缘(4#)位置裂纹成因简析 |
| 4.1.3 横隔板开孔(5#)位置裂纹成因简析 |
| 4.2 疲劳裂纹扩展后测点应变变化规律 |
| 4.2.1 横隔板与U型肋焊缝上缘(2#)损伤后微应变 |
| 4.2.2 横隔板与U型肋焊缝下缘(4#)损伤后微应变 |
| 4.2.3 横隔板开孔(5#)损伤后微应变 |
| 4.3 基于模糊算法的构件损伤等级评估 |
| 4.3.1 模糊算法的基本原理 |
| 4.3.2 正交异性钢桥面板疲劳裂纹评定指标集 |
| 4.3.3 基于模糊算法的构件损伤等级评定结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）基于马尔可夫链的钢箱梁正交异性板疲劳状态预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景和意义 |
| 1.1.1 正交异性桥面板的发展及应用现状 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 钢箱梁多尺度建模的国内外研究现状 |
| 1.3 正交异性板疲劳分析的国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 大跨悬索桥的多尺度有限元模拟 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 大跨悬索桥各部件的模拟 |
| 2.2.1 大跨悬索桥加劲梁与桥塔模拟 |
| 2.2.2 缆索系统建模 |
| 2.3 全桥模型结构分析 |
| 2.3.1 整桥有限元模型 |
| 2.3.2 静载工况分析 |
| 2.3.3 悬索桥模态分析 |
| 2.4 大跨悬索桥的多尺度有限元模型建立 |
| 2.4.1 面向大跨桥梁结构状态评估的多尺度有限元建模策略 |
| 2.4.2 局部结构的精细化多尺度有限元模型 |
| 2.5 边界条件的处理 |
| 2.6 大跨悬索桥完整的多尺度有限元模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 西堠门大桥健康监测数据分析 |
| 3.1 西堠门大桥钢箱梁的应变监测 |
| 3.2 小波分析理论 |
| 3.2.1 小波变换 |
| 3.2.2 多分辨率分析理论 |
| 3.2.3 基于小波分析的阈值去噪 |
| 3.3 基于小波分析的健康监测数据处理 |
| 3.3.1 应力监测数据的时程分析 |
| 3.3.2 由温度和干扰因素引起的应力时程变化 |
| 3.3.3 由车荷载引起的应力时程变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 时变系统分析的马尔可夫链方法 |
| 4.1 马尔可夫过程定义 |
| 4.2 马尔可夫链理论 |
| 4.2.1 马尔可夫链的定义和性质 |
| 4.2.2 状态转移矩阵的构造与计算 |
| 4.3 基于马尔可夫链的正交异性板状态评估框架 |
| 4.3.1 正交异性板状态的马尔可夫性 |
| 4.3.2 正交异性板状态指标的确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于马尔可夫链的正交异性板U肋局部应力疲劳演变分析 |
| 5.1 线弹性断裂力学原理及其应用 |
| 5.1.1 应力强度因子的计算方法 |
| 5.1.2 局部疲劳裂纹扩展模型的关键参数 |
| 5.2 基于马尔可夫链的断裂力学模型 |
| 5.3 正交异性板的疲劳状态分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 多数据融合的U肋疲劳状态的马尔可夫状态评估 |
| 6.1 正交异性板监测多数据分析 |
| 6.2 基于多数据的疲劳状态分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论和创新点 |
| 7.2 进一步工作及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简介 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目及获奖情况 |
| 学位论文数据集 |
（4）钢桥面高延性水泥基材料铺装结构界面特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 钢桥面铺装研究 |
| 1.2.2 高延性水泥基材料研究 |
| 1.2.3 界面强度特性研究 |
| 1.2.4 界面断裂特性研究 |
| 1.2.5 水泥基材料自愈合研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 高延性水泥基材料设计制备 |
| 1.3.2 钢桥面铺装结构受力特性有限元分析 |
| 1.3.3 钢板/高延性水泥基材料界面强度特性研究 |
| 1.3.4 钢板/高延性水泥基材料界面断裂特性研究 |
| 1.3.5 ECC铺装材料自愈及铺装结构界面优化 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 高延性水泥基材料的制备与性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ECC设计理论及研究现状 |
| 2.2.1 基本设计方法 |
| 2.2.2 应变硬化准则 |
| 2.2.3 单根纤维拔出模型 |
| 2.2.4 纤维桥连应力与裂缝张开位移关系 |
| 2.2.5 研究及应用现状 |
| 2.3 原材料及试验方法 |
| 2.3.1 试验原材料 |
| 2.3.2 配合比及制备工艺 |
| 2.3.3 力学性能试验 |
| 2.4 微观孔隙结构分析 |
| 2.4.1 X射线断层扫描 |
| 2.4.2 压汞法 |
| 2.5 ECC材料特性试验结果及分析 |
| 2.5.1 ECC与普通砂浆力学性能对比 |
| 2.5.2 粉煤灰含量对基体断裂韧性、开裂强度及弹性模量的影响 |
| 2.5.3 粉煤灰含量对微观结构的影响 |
| 2.5.4 粉煤灰含量对纤维/基质界面特性的影响 |
| 2.5.5 粉煤灰含量对应变-硬化准则的影响 |
| 2.5.6 粉煤灰含量对拉伸延性和强度的影响 |
| 2.5.7 纤维含量对拉伸延性和强度的影响 |
| 2.5.8 粉煤灰含量对弯曲延性和强度的影响 |
| 2.5.9 粉煤灰含量和纤维掺量对抗压强度的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 钢桥面铺装结构受力特性有限元分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢桥面铺装体系设计指标 |
| 3.3 有限元方法和ANSYS软件 |
| 3.4 有限元模型的建立 |
| 3.4.1 模型尺寸及材料参数 |
| 3.4.2 单元类型选择 |
| 3.4.3 荷载条件 |
| 3.4.4 边界条件 |
| 3.5 铺装结构受力特性计算结果与分析 |
| 3.5.1 临界荷位分析 |
| 3.6 铺装层模量对铺装层受力的影响 |
| 3.6.1 铺装层厚度对铺装层受力的影响 |
| 3.6.2 轴载对铺装层受力的影响 |
| 3.6.3 水平力对铺装层受力的影响 |
| 3.6.4 铺装结构方案对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 钢桥面与ECC铺装层界面强度试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料 |
| 4.2.1 ECC |
| 4.2.2 钢板 |
| 4.2.3 胶粘剂 |
| 4.3 试件制备 |
| 4.4 界面粘结性能试验方法 |
| 4.4.1 单面剪切试验 |
| 4.4.2 压剪试验 |
| 4.4.3 拉拔试验 |
| 4.4.4 冻融和湿热环境对界面性能的影响 |
| 4.5 铺装结构界面强度试验结果和分析 |
| 4.5.1 加载速率对剪切强度的影响 |
| 4.5.2 冻融对界面强度的影响 |
| 4.5.3 湿热环境对钢板与ECC的界面力学性能的影响 |
| 4.5.4 界面粘结性能损伤机理研究 |
| 4.5.5 钢桥面与铺装层界面抗剪强度准则 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钢桥面与ECC铺装层界面断裂特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双材料界面断裂力学概述 |
| 5.2.1 界面的概念及力学分析模型 |
| 5.2.2 界面裂纹尖端附近区域的奇异应力场 |
| 5.2.3 界面裂纹理论分析模型 |
| 5.2.4 粘结界面断裂试验研究 |
| 5.2.5 混合型界面破坏失效判据 |
| 5.2.6 虚拟裂纹闭合技术 |
| 5.3 钢桥面/ECC界面断裂特性研究 |
| 5.3.1 试验方法选择 |
| 5.3.2 试件设计 |
| 5.3.3 试件制作方法 |
| 5.3.4 试验结果与分析 |
| 5.4 基于鼓泡试验的界面粘结性能评价 |
| 5.4.1 鼓泡试验 |
| 5.4.2 界面断裂准则建立 |
| 5.5 荷载与水耦合作用下的界面裂纹扩展机理分析 |
| 5.5.1 流固耦合机理 |
| 5.5.2 界面含水裂纹动水压力计算 |
| 5.5.3 行车荷载与水耦合作用下裂纹扩展分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 ECC铺装材料自愈及铺装结构界面优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原材料及配合比 |
| 6.2.1 硅酸盐水泥 |
| 6.2.2 轻烧氧化镁 |
| 6.2.3 高吸水性树脂 |
| 6.2.4 材料配合比 |
| 6.3 试验方法 |
| 6.3.1 宏观试验评价 |
| 6.3.2 微观试验评价 |
| 6.4 试验结果及分析 |
| 6.4.1 ECC自愈合效果评价 |
| 6.4.2 界面抗剪强度 |
| 6.4.3 拉伸性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 论文后续工作展望 |
| 主要参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的学术经历与成果 |
（5）基于元胞自动机的山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文创新点 |
| 第二章 山区低等级公路交通荷载调查分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 交通荷载调查分析理论 |
| 2.3 交通荷载聚类分析 |
| 2.4 交通荷载特征参数分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 疲劳与车辆荷载谱 |
| 3.3 疲劳车辆荷载频值谱 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于元胞自动机随机车流模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 元胞自动机概述 |
| 4.3 经典元胞自动机模型介绍 |
| 4.4 元胞自动机在交通荷载流中的应用 |
| 4.5 精细化元胞自动机建模流程 |
| 4.6 精细化元胞自动机汽车荷载模拟 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 低等级公路桥梁的疲劳寿命分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 名义应力法 |
| 5.3 断裂力学法 |
| 5.4 疲劳寿命估算参数确定 |
| 5.5 疲劳荷载谱的疲劳寿命估算 |
| 5.6 元胞荷载流的疲劳寿命估算 |
| 5.7 疲劳寿命对比与疲劳荷载谱结果修正 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文的研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A(攻读学位其间发表论文目录) |
（6）基于概率断裂力学的钢桥面板构造细节疲劳可靠度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钢桥面板疲劳性能评估现状 |
| 1.2.1 确定性疲劳评估方法 |
| 1.2.2 基于可靠度理论的疲劳评估 |
| 1.3 钢桥面板疲劳可靠度评估的关键问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 疲劳荷载谱与构造细节应力谱 |
| 2.1 典型桥梁交通量调研与预测 |
| 2.1.1 基于实测数据的交通量增长特征 |
| 2.1.2 交通量总体特征预测 |
| 2.2 疲劳车辆荷载特征与统计分析 |
| 2.2.1 车辆荷载几何特征 |
| 2.2.2 车辆总重特征分析 |
| 2.2.3 车辆空间分布特征 |
| 2.3 随机交通荷载模拟与验证 |
| 2.3.1 随机车流模拟方法及流程 |
| 2.3.2 基于实测交通荷载的方法验证 |
| 2.4 典型构造细节疲劳应力谱 |
| 2.4.1 钢箱梁三维梁段理论分析模型 |
| 2.4.2 疲劳失效模式及其应力影响面 |
| 2.4.3 构造细节应力谱及其统计特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢桥面板典型构造细节的常幅疲劳可靠度 |
| 3.1 构造细节疲劳损伤特征与简化分析 |
| 3.1.1 构造细节疲劳失效典型特征 |
| 3.1.2 变幅疲劳简化分析关键问题 |
| 3.2 常幅疲劳裂纹扩展分析模型 |
| 3.2.1 疲劳裂纹扩展关键影响因素 |
| 3.2.2 确定性疲劳裂纹扩展模型 |
| 3.2.3 疲劳裂纹随机扩展模型 |
| 3.3 疲劳裂纹随机扩展模拟与验证 |
| 3.3.1 随机过程理论基础 |
| 3.3.2 裂纹扩展过程的随机模拟 |
| 3.3.3 构造细节裂纹随机扩展模型及验证 |
| 3.4 基于概率断裂力学的常幅疲劳可靠度评估方法 |
| 3.4.1 疲劳失效极限状态方程 |
| 3.4.2 随机变量的概率表征 |
| 3.4.3 复合型裂纹扩展分析的关键问题 |
| 3.4.4 构造细节疲劳可靠度性评价 |
| 3.4.5 基于概率断裂力学的疲劳可靠度评估 |
| 3.5 典型构造细节的疲劳可靠度及其时变规律 |
| 3.5.1 疲劳裂纹扩展过程模拟与分析 |
| 3.5.2 基于失效模式的疲劳可靠度评估 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 随机交通荷载下典型构造细节的疲劳可靠度 |
| 4.1 结构件变幅疲劳损伤与裂纹扩展特征 |
| 4.1.1 基于裂纹扩展的变幅疲劳特性 |
| 4.1.2 变幅疲劳裂纹扩展效应 |
| 4.2 变幅疲劳裂纹扩展模型及其分析方法 |
| 4.2.1 确定性裂纹扩展模型 |
| 4.2.2 随机谱荷载下裂纹随机扩展模型 |
| 4.2.3 构造细节变幅疲劳裂纹扩展模型 |
| 4.3 基于概率断裂力学的变幅疲劳可靠度评估方法 |
| 4.3.1 变幅疲劳极限状态方程 |
| 4.3.2 随机变量的概率表征 |
| 4.3.3 构造细节变幅疲劳可靠度评估方法 |
| 4.4 钢桥面板构造细节变幅疲劳可靠度评估 |
| 4.4.1 构造细节疲劳可靠度指标及其时变规律 |
| 4.4.2 荷载相互作用效应影响评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于可靠度的钢桥面板构件参数疲劳效应 |
| 5.1 钢桥面板构件参数及其疲劳影响效应 |
| 5.1.1 抗疲劳设计参数及其合理匹配 |
| 5.1.2 构件参数疲劳效应及其评价 |
| 5.2 典型焊接细节构件参数及其疲劳应力谱 |
| 5.2.1 基于疲劳的钢桥面板构件参数 |
| 5.2.2 构造细节典型失效模式疲劳应力谱 |
| 5.3 基于可靠度的构件参数疲劳效应评价 |
| 5.3.1 构件参数疲劳效应评估方法 |
| 5.3.2 疲劳失效模式及其时变可靠度 |
| 5.3.3 构造细节及结构体系疲劳效应 |
| 5.3.4 主要构件参数的合理取值 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究结论与成果 |
| 进一步研究工作及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
| 个人简历 |
（7）基于断裂力学的正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 正交异性钢桥面板的发展与应用 |
| 1.1.2 正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳研究发展历程 |
| 1.2.2 正交异性钢桥面板疲劳研究现状 |
| 1.2.3 基于断裂力学研究疲劳裂纹扩展的现状 |
| 1.3 钢桥面板典型疲劳裂纹位置及成因分析 |
| 1.4 现有研究的不足 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 线弹性断裂力学原理及应用 |
| 2.1 线弹性断裂力学基本理论 |
| 2.1.1 裂纹分类 |
| 2.1.2 应力强度因子准则 |
| 2.1.3 应力强度因子的计算方法 |
| 2.2 疲劳裂纹的扩展模型 |
| 2.3 有限元计算应力强度因子准确性验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 顶板与纵肋连接处疲劳裂纹扩展分析 |
| 3.1 顶板与纵肋连接处疲劳裂纹数值模拟 |
| 3.1.1 奇异单元的构造 |
| 3.1.2 模型参数选取及建立 |
| 3.1.3 应力强度因子计算 |
| 3.2 应力强度因子的影响因素 |
| 3.2.1 初始裂纹长度的影响 |
| 3.2.2 顶板厚度的影响 |
| 3.2.3 U肋厚度的影响 |
| 3.2.4 U肋高度的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 横隔板弧形缺口疲劳裂纹分析 |
| 4.1 弧形缺口疲劳裂纹数值模拟 |
| 4.1.1 有限元建模 |
| 4.1.2 加载模式及分析 |
| 4.1.3 应力强度因子计算 |
| 4.2 应力强度因子的影响因素 |
| 4.2.1 横隔板间距的影响 |
| 4.2.2 横隔板厚度的影响 |
| 4.2.3 顶板厚度的影响 |
| 4.3 疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 4.3.1 疲劳扩展速率公式 |
| 4.3.2 确定初始裂纹长度 |
| 4.3.3 确定临界裂纹尺寸 |
| 4.3.4 材料常数的选取 |
| 4.3.5 疲劳裂纹扩展寿命计算 |
| 4.4 构造优化分析 |
| 4.4.1 弧形缺口形式比较分析 |
| 4.4.2 孔型的优化分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论及建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（8）U肋结构疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 正交异性板结构发展历程 |
| 1.1.2 U肋面板连接细节疲劳问题 |
| 1.2 U肋面板连接细节疲劳寿命评估方法 |
| 1.2.1 名义应力法 |
| 1.2.2 热点应力法 |
| 1.2.3 切口应力法 |
| 1.2.4 断裂力学法 |
| 1.3 U肋与面板连接细节研究历史及现状 |
| 1.4 新型U肋面板连接细节研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 U肋结构疲劳试验研究 |
| 2.1 试验设计 |
| 2.1.1 试件模型设计与制作 |
| 2.1.2 工装设计及试验设备 |
| 2.2 静载试验加载方式及测点布置 |
| 2.3 疲劳试验静力仿真分析 |
| 2.3.1 有限元模型概况 |
| 2.3.2 边界条件及修正方法 |
| 2.3.3 边界条件修正结果及验证 |
| 2.4 静载试验结果及与有限元结果对比分析 |
| 2.5 疲劳试验结果及分析 |
| 2.6 疲劳试件缺口应力参数分析 |
| 2.6.1 双面焊缝及熔透率影响分析 |
| 2.6.2 焊缝过渡形状影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于X-FEM的裂纹扩展数值模拟方法研究 |
| 3.1 断裂力学理论 |
| 3.1.1 开裂模式 |
| 3.1.2 应力强度因子 |
| 3.1.3 应力强度因子计算方法 |
| 3.2 扩展有限元法基本原理 |
| 3.2.1 水平集法 |
| 3.2.2 扩展有限元法位移模式 |
| 3.3 Code-Aster及 Salome-Meca软件简介 |
| 3.4 Code-Aster中扩展有限元法实现要点 |
| 3.4.1 裂纹定义 |
| 3.4.2 裂纹加强区域选取 |
| 3.4.3 裂纹前沿网格细化技术 |
| 3.4.4 结果后处理 |
| 3.5 基于扩展有限元的疲劳裂纹扩展数值模拟方法 |
| 3.5.1 疲劳裂纹扩展数值模拟实现流程 |
| 3.5.2 文件交互方法 |
| 3.6 XFEM精度分析 |
| 3.6.1 应力强度因子结果验证 |
| 3.6.2 裂纹扩展路径分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 U肋与顶板连接疲劳裂纹扩展规律研究 |
| 4.1 疲劳裂纹扩展数值模拟关键问题研究 |
| 4.1.1 初始裂纹尺寸与临界裂纹尺寸 |
| 4.1.2 裂纹扩展数值模拟参数设置 |
| 4.1.3 疲劳扩展速率模型与疲劳寿命预测方法 |
| 4.2 初始裂纹对裂纹扩展的影响 |
| 4.2.1 关注位置选取与裂纹形态近似 |
| 4.2.2 顶板与U肋连接细节疲劳裂纹仿真模型 |
| 4.2.3 裂纹纵向位置对裂纹扩展的影响 |
| 4.2.4 初始裂纹形态对裂纹扩展的影响 |
| 4.3 双面连接细节疲劳裂纹扩展数值模拟及寿命评估 |
| 4.4 顶板厚度及U肋形式对疲劳裂纹扩展的影响 |
| 4.4.1 顶板厚度对裂纹扩展规律的影响 |
| 4.4.2 U肋连接形式对裂纹扩展的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
（10）钢箱梁正交异性桥面板疲劳机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外正交异性钢桥面板疲劳问题研究的现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 正交异性钢桥面板疲劳裂纹产生和扩展的机理 |
| 2.1 正交异性钢桥面板的疲劳细节 |
| 2.1.1 正交异性钢桥面板的应力特点 |
| 2.1.2 正交异性钢桥面板的疲劳细节 |
| 2.2 疲劳裂纹萌生机理 |
| 2.3 基于能量理论的断裂力学基本参数 |
| 2.3.1 断裂力学基本参数 |
| 2.3.2 疲劳裂纹扩展机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 荷载作用下横隔板局部屈曲分析 |
| 3.1 薄板局部屈曲理论 |
| 3.1.1 单向均匀受压薄板的弹性屈曲 |
| 3.1.2 受压薄板的弹塑性屈曲 |
| 3.2 横隔板开孔处局部屈曲分析模型 |
| 3.2.1 模型的几何尺寸 |
| 3.2.2 材料(Q345)单向拉伸实验 |
| 3.2.3 弹塑性屈曲分析的有限元法 |
| 3.3 横隔板两相邻开孔部位局部屈曲变形分析 |
| 3.3.1 轮迹线范围内横隔板两相邻开孔之间局部屈曲计算模型 |
| 3.3.2 局部屈曲引起的面外变形分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 正交异性钢桥面板疲劳模型试验研究 |
| 4.1 模型试验的目的及原理 |
| 4.2 正交异性钢桥面板疲劳模型 |
| 4.2.1 模型设计制作及安装 |
| 4.2.2 正交异性钢桥面板模型测点布置 |
| 4.2.3 疲劳荷载计算 |
| 4.3 模型加载和试验流程 |
| 4.3.1 正交异性钢桥面板模型加载 |
| 4.3.2 疲劳试验流程 |
| 4.4 试验结果 |
| 4.4.1 中横隔板的测点测试情况结果 |
| 4.4.2 U肋测点测试结果 |
| 4.4.3 位移测点测试情况结果 |
| 4.4.4 疲劳裂纹萌生和扩展情况 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 正交异性钢桥面板疲劳裂纹数值仿真与力学机理分析 |
| 5.1 正交异性钢桥面板扩展有限元模型 |
| 5.1.1 正交异性钢桥面板扩展有限元模型 |
| 5.1.2 中、美疲劳单车模型对面板疲劳细节的影响分析 |
| 5.2 试验与计算结果比较分析 |
| 5.2.1 竖向位移比较 |
| 5.2.2 应力比较分析 |
| 5.3 横隔板开孔部位疲劳裂纹力学机理分析 |
| 5.3.1 轮迹线范围内横隔板两相邻开孔间无面外变形情况 |
| 5.3.2 横隔板两相邻开孔间有40mm轮载偏心应力分析 |
| 5.3.3 横隔板两相邻开孔间有80mm轮载偏心应力分析 |
| 5.3.4 横隔板两相邻开孔间有100mm轮载偏心应力分析 |
| 5.3.5 横隔板两相邻开孔间有弹塑性局部屈曲变形应力分析 |
| 5.4 疲劳裂纹扩展的数值仿真与力学机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 提高横隔板开孔处抗疲劳性能的方法 |
| 6.1 提高抗疲劳性能的基本思路 |
| 6.2 提高抗弯刚度的方法及力学分析 |
| 6.2.1 竖向加劲力学分析 |
| 6.2.2 薄板局部加厚力学分析 |
| 6.2.3 薄板局部加厚周边单元主应力分布分析 |
| 6.2.4 改善横隔板抗疲劳性能方案选择 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的学术论文及科研成果 |
四、正交异性板复合型裂纹相对周向应力断裂准则（论文参考文献）
- [1]腐蚀和疲劳联合作用下正交异性板裂纹扩展剩余寿命研究[D]. 张晓东. 重庆交通大学, 2021
- [2]基于裂纹特征向量的正交异性板疲劳损伤安全评定方法研究[D]. 崔洪涛. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]基于马尔可夫链的钢箱梁正交异性板疲劳状态预测[D]. 杭达. 浙江工业大学, 2020
- [4]钢桥面高延性水泥基材料铺装结构界面特性研究[D]. 吴淑印. 东南大学, 2019
- [5]基于元胞自动机的山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究[D]. 刘海证. 昆明理工大学, 2019(04)
- [6]基于概率断裂力学的钢桥面板构造细节疲劳可靠度研究[D]. 黄云. 西南交通大学, 2019
- [7]基于断裂力学的正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展研究[D]. 伍星臣. 重庆交通大学, 2019(06)
- [8]U肋结构疲劳性能研究[D]. 汤华林. 武汉理工大学, 2019(07)
- [9]钢桥面板与纵肋焊缝疲劳评估及裂纹扩展研究[J]. 黄云,张清华,余佳,郭亚文,卜一之. 西南交通大学学报, 2019(02)
- [10]钢箱梁正交异性桥面板疲劳机理研究[D]. 渠昱. 重庆交通大学, 2018(01)