發(fā)布時間：2021-01-10 11:47

　　鋼箱梁由于具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力、自重較輕以及優(yōu)越的跨越能力,逐漸被廣泛用于我國大跨度橋梁建設(shè)當(dāng)中。在鋼箱梁頂板作用局部偏心荷載時,鋼箱梁會發(fā)生扭轉(zhuǎn)和畸變,從而導(dǎo)致箱梁發(fā)生變形,使得鋼箱梁截面產(chǎn)生較大的橫向內(nèi)力,因此有越來越多的學(xué)者開始關(guān)注鋼箱梁的橫向內(nèi)力問題。本文在總結(jié)和完善橫向內(nèi)力框架法計算的基礎(chǔ)上,主要研究了考慮橫隔板影響的鋼箱梁橫向內(nèi)力問題。以單箱單室鋼箱梁為研究對象,主要從以下幾個方面進(jìn)行了深入的研究。（1）針對單箱單室鋼箱梁,基于已有的箱梁橫向內(nèi)力計算理論,推導(dǎo)出了考慮橫隔板影響的鋼箱梁橫向內(nèi)力計算公式。通過在鋼箱梁上作用偏心荷載,結(jié)合傳統(tǒng)的框架法與橫隔板的剪切應(yīng)變能,建立了考慮橫隔板影響的橫向內(nèi)力計算式。該方法充分利用了橫隔板的剪切應(yīng)變能與箱梁畸變理論,來建立鋼箱梁畸變位移與框架變形之間的關(guān)系式,進(jìn)而推導(dǎo)出考慮橫隔板影響的鋼箱梁橫向內(nèi)力計算式。將按本文將本文方法計算的理論解與有限元軟件ANSYS計算的數(shù)值解進(jìn)行對比分析,最大相對誤差為9.64%,驗證了本文計算方法的正確性。（2）針對是否考慮橫隔板影響的鋼箱梁橫向內(nèi)力,對兩種情況進(jìn)行對比分析,可得考慮與不考慮橫隔板處的彎矩值出... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

俄羅斯島大橋在自重和抗風(fēng)性能方面，鋼箱梁相對于混凝土具有較明顯的優(yōu)勢，所以被廣泛用于

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文2在專門的預(yù)制場制作，因此各個構(gòu)件的制作誤差孝精度高。可預(yù)先將各構(gòu)件進(jìn)行拼裝，檢驗質(zhì)量，避免在施工現(xiàn)場拼裝時出現(xiàn)誤差，造成不必要的麻煩，大大縮短工期。圖1.2蘇通長江大橋（5）鋼箱梁的造型美觀、便于后期維修養(yǎng)護(hù)。由于鋼箱梁的扁平流線型設(shè)計，使鋼箱梁的外觀結(jié)構(gòu)看起來非常美觀、平順。當(dāng)鋼箱梁橋建成通車后，可通過除濕養(yǎng)護(hù)使主梁內(nèi)部一直保持干燥，這樣主梁不容易發(fā)生銹蝕破壞，可以顯著的節(jié)約運營成本。鋼箱梁橋在建成通車后，由于主梁作用荷載的不確定性，鋼箱梁在作用偏心荷載時，截面會產(chǎn)生橫向彎曲與畸變�？赏ㄟ^增加橫截面的剛度來抑制鋼箱梁的這種變形，防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的橫向內(nèi)力。為了保證主梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要在鋼箱梁中設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板[48]。鋼箱梁橫隔板的構(gòu)造一般采用桁架式和板式兩種[6-8]。由于箱梁橋的發(fā)展速度過快，導(dǎo)致理論的研究滯后于箱梁橋的建設(shè)，人們對箱形梁的認(rèn)識還不是很充分，其力學(xué)性能和具體的受力特點也比其它形式的梁更加復(fù)雜。對鋼箱梁作用偏心荷載，鋼箱梁會產(chǎn)生畸變、扭轉(zhuǎn)、橫向彎曲，翹曲等變形。但目前對箱形梁的研究并不能準(zhǔn)確的得到箱形梁真實的空間內(nèi)力分布規(guī)律。由于鋼箱梁腹板間距和橫截面的挖孔率較大，腹板的厚度較小，因此鋼箱梁的橫向內(nèi)力對結(jié)構(gòu)的影響尤為突出。在計算箱梁橫向內(nèi)力時，應(yīng)考慮鋼箱梁的畸變和扭轉(zhuǎn)，但這會使得理論計算的難度大大增加。目前，我國在箱形梁設(shè)計中，設(shè)計師在計算箱梁內(nèi)力時對橫向內(nèi)力的計算只是采取將其進(jìn)行簡化計算，這樣計算得到的橫向內(nèi)力值誤差較大，故需要對鋼箱梁的橫向內(nèi)力進(jìn)行深入的分析研究。通過進(jìn)一步對鋼箱梁橫向內(nèi)力的分析研究，利用有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，再結(jié)合研究所得的鋼箱梁橫向內(nèi)力的相關(guān)理論知識，

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文12橫向軸力為Ns、Nx，圖2.7計算模型中對稱荷載qm與各板件的剪力Tii=s,x,f,為分析箱梁橫向內(nèi)力的作用荷載。圖2.7橫向軸力分析模型將半結(jié)構(gòu)的頂板單獨取出，對其進(jìn)行受力分析如圖2.8所示，計算頂板的橫向軸力，箱梁的其余板件的分析方法與頂板相同。(a)分離出頂板橫向軸力作用圖(b)單位微元體的s方向力平衡圖2.8頂板橫向軸力作用分析圖根據(jù)微元體沿水平方向的受力平衡，對其進(jìn)行微分可得軸力與剪力的關(guān)系式：zzTssNNsddd(2.5)又因Ts=τtsds，將其代入2.5式整理后可得：zstzτNsddd(2.6)為得到橫向軸力的計算式，可將(2.6)進(jìn)行積分，再將彎曲剪應(yīng)力用剪力表示的關(guān)系式(2.1)代入可得頂板橫向軸力與剪力之間的關(guān)系式：zs"x"xzdsdSI)z(Q"N(2.7)根據(jù)初等梁理論可知，當(dāng)箱梁頂板作用偏心沿y方向的連續(xù)均布荷載2qm，則

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單箱雙室波形鋼腹板組合箱梁橫向內(nèi)力研究[J]. 王兆南,張元海.  鐵道學(xué)報. 2019(12)
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[2]正交異性鋼箱梁局部穩(wěn)定分析理論及模型試驗研究[D]. 李立峰.湖南大學(xué) 2005

碩士論文
[1]橫隔板對大跨度變截面波形鋼腹板連續(xù)箱梁橋受力性能的影響研究[D]. 程平.華東交通大學(xué) 2018
[2]箱形梁的橫向內(nèi)力計算方法研究[D]. 周福成.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]大跨變截面波形鋼腹板箱梁橫向受力分析[D]. 任虹昌.湖南大學(xué) 2017
[4]混凝土箱梁的橫向內(nèi)力分析[D]. 汪洋生.蘭州交通大學(xué) 2017
[5]預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁橫向受力分析[D]. 王業(yè)忠.重慶交通大學(xué) 2016
[6]多室寬箱梁橫向分布計算方法研究[D]. 葉益軍.重慶交通大學(xué) 2014
[7]寬斷面單箱單室連續(xù)梁橋施工控制及橫向內(nèi)力分析[D]. 宮劍.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[8]大跨度斜拉橋鋼箱梁空間應(yīng)力分析[D]. 楊燦.西南交通大學(xué) 2010
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本文編號：2968646