本文選題：組合橋面系 + 節(jié)段模型　； 參考：《長(zhǎng)沙理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通負(fù)荷與日俱增。橋梁作為交通工程的樞紐,其結(jié)構(gòu)安全性、材料經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益性等問(wèn)題將日漸突出。鋼-混組合橋面系結(jié)構(gòu)作為一種新型組合結(jié)構(gòu),因其結(jié)構(gòu)自重小、材料用量少、受力性能好等優(yōu)越性而具有良好的應(yīng)用前景。本文采用ansys軟件建立了背景工程鋼-混組合橋面系有限元節(jié)段模型,并運(yùn)用結(jié)構(gòu)參數(shù)化分析方法,分析研究了鋼桁加勁梁桁高和混凝土橋面板厚度變化對(duì)結(jié)構(gòu)撓度及應(yīng)力的影響,并從結(jié)構(gòu)撓度、經(jīng)濟(jì)性和材料強(qiáng)度等方面綜合考慮得到較優(yōu)組合形式。然后,根據(jù)相似理論,建立了單片鋼-混組合橋面系結(jié)構(gòu)的有限元模型,并制作出節(jié)段縮尺模型進(jìn)行模型試驗(yàn)。本文完成的主要工作有:運(yùn)用結(jié)構(gòu)參數(shù)化分析方法,分析得出鋼桁架桁高對(duì)結(jié)構(gòu)撓度、橋面板和鋼桁架下弦桿應(yīng)力有較大影響;而混凝土板厚度對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度的影響很小,其厚度變化對(duì)結(jié)構(gòu)撓度、橋面板和鋼桁架下弦桿應(yīng)力的影響可以忽略不計(jì)。并根據(jù)最優(yōu)組合形式,按照剛度相似的原則設(shè)計(jì)了1:8的節(jié)段縮尺試驗(yàn)?zāi)Ｐ�。采用有限元方法�?duì)節(jié)段縮尺試驗(yàn)?zāi)Ｐ头治鋈贮c(diǎn)兩點(diǎn)對(duì)稱(chēng)荷載、跨中集中荷載以及鋼桁架下弦桿各中間節(jié)點(diǎn)最不利等效車(chē)輛荷載等工況作用下結(jié)構(gòu)變形和受力,以節(jié)段模型試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了有限元分析模型。另外,模擬鋼桁架下弦桿各中間節(jié)點(diǎn)最不利等效車(chē)輛荷載作用下的結(jié)果表明:在各節(jié)點(diǎn)等效集中荷載作用下,隨著荷載作用位置的移動(dòng),遠(yuǎn)離荷載作用點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位移和桿件應(yīng)力逐漸減小,靠近荷載作用點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位移和桿件應(yīng)力逐漸增大。直腹桿承受壓應(yīng)力,對(duì)于斜腹桿,在每一工況下除與荷載作用點(diǎn)左右相鄰的兩根斜腹桿受壓外,其余腹桿所受應(yīng)力是拉、壓相間的。最后,提出鋼-混組合橋面系結(jié)構(gòu)變形計(jì)算公式。
[Abstract]:With the development of economy, traffic load is increasing day by day. Bridge as the hub of traffic engineering, its structural safety, material economy and social benefits will become increasingly prominent. As a new type of composite structure, steel-concrete composite bridge deck structure has a good application prospect because of its advantages of low self-weight, less material consumption and good mechanical properties. In this paper, the finite element model of steel-concrete composite deck system in background engineering is established by using ansys software, and the structural parameterization analysis method is used. The influence of truss height of steel truss stiffened beam and thickness change of concrete deck slab on the deflection and stress of the structure is analyzed and the optimum combination form is obtained from the structural deflection, economy and material strength. Then, according to the similarity theory, the finite element model of monolithic steel-concrete composite bridge deck system is established, and the segmental scale model is made for model test. The main work accomplished in this paper is as follows: by using the method of structural parametric analysis, it is concluded that the height of steel truss has great influence on the deflection of structure, the stress of chord under bridge deck and steel truss, and the thickness of concrete slab has little effect on the overall stiffness of the structure. The influence of thickness change on the deflection of structure, the stress of chord under bridge deck and steel truss can be neglected. According to the optimal combination form and the principle of stiffness similarity, the 1:8 segment scale test model is designed. The finite element method is used to analyze the deformation and force of the structure under the conditions of three-point two-point symmetric load, the concentrated load in the span and the most unfavorable equivalent vehicle load of the middle joints of the chord under the steel truss. The finite element analysis model is verified by the measured results of segmental model test. In addition, the results of simulating the most unfavorable equivalent vehicle loads of the chord joints under the steel truss show that: under the equivalent concentrated loads of each node, with the movement of the loading position, The node displacement and member stress far away from the load point gradually decrease, and the node displacement and member stress near the load point increase gradually. For the oblique web bar, the stress of the other web members is tension and compression phase apart from the two oblique web bars adjacent to the right and left of the load acting point under each working condition. Finally, a formula for calculating the deformation of steel-mixed composite bridge deck system is presented.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U443.31

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本文編號(hào)：2066398