本文關(guān)鍵詞：大跨徑波形鋼腹板箱梁橋剪力滯效應(yīng)研究

  更多相關(guān)文章： 橋梁工程 剪力滯效應(yīng) 有限元 三桿比擬法 波形鋼腹板組合箱梁橋 大跨徑

【摘要】：波形鋼腹板組合箱梁橋是一種用波折鋼腹板替代混凝土腹板的新型鋼-混組合結(jié)構(gòu)橋梁,具有受力明確、材料利用率高、輕型、美觀、高效、耐久、永久避免腹板開(kāi)裂等優(yōu)點(diǎn),避免了傳統(tǒng)鋼筋混凝土梁橋的一些缺陷,是城市、景區(qū)較好的橋型選擇,在國(guó)內(nèi)外獲得了廣泛的推廣應(yīng)用,尤其在最近幾年,波形鋼腹板組合橋出現(xiàn)了井噴式的建設(shè)熱潮。為了研究大跨波形鋼腹板組合箱梁橋的剪力滯效應(yīng),本文以普通箱形梁剪力滯理論為基礎(chǔ),參照波形鋼腹板箱梁自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),同時(shí)結(jié)合兩座懸臂施工的大跨徑波形鋼腹板箱梁橋,建立了多個(gè)有限元模型,探究了不同施工階段以及不同荷載工況下大跨徑波形鋼腹板箱梁橋剪力滯效應(yīng)的變化規(guī)律,同時(shí)對(duì)影響剪力滯效應(yīng)的相關(guān)幾何參數(shù)進(jìn)行了分析,全文主要包括以下幾方面的工作:(1)建立了平面桿系模型和空間實(shí)體有限元模型,模擬施工過(guò)程,選取多個(gè)關(guān)鍵截面,研究了波形鋼腹板組合箱梁橋在不同施工階段下的剪力滯效應(yīng)分布規(guī)律;(2)對(duì)比擬法計(jì)算大跨徑波形鋼腹板箱梁橋剪力滯效應(yīng)的公式進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo),采用三桿比擬法同時(shí)結(jié)合有限元分析模型研究了某大跨波形鋼腹板連續(xù)箱梁橋關(guān)鍵截面在集中荷載和均布荷載作用下的剪力滯效應(yīng);(3)通過(guò)ANSYS有限元軟件,研究了大跨徑波形剛腹板箱梁橋在不同寬跨比(B/L)、高跨比(H/L)、頂板厚度(D)影響下的剪力滯效應(yīng)分布規(guī)律,總結(jié)了大跨徑波形鋼腹板箱梁橋中影響其剪力滯效應(yīng)的主要幾何參數(shù);結(jié)果表明:大跨波形鋼腹板組合箱梁橋的剪力滯效應(yīng)隨著施工階段的推移是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程,在懸臂施工階段,剪力滯效應(yīng)變化較快,在施工階段后期,剪力滯效應(yīng)變化緩慢,最大剪力滯效應(yīng)發(fā)生在最大懸臂狀態(tài)時(shí)的端部截面;三桿比擬法能夠可靠、有效地計(jì)算大跨徑波形鋼腹板箱梁橋的剪力滯效應(yīng);同時(shí)由分析結(jié)果可知,寬跨比、頂板厚度等是影響剪力滯效應(yīng)的關(guān)鍵因素,在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)予以注意。本文對(duì)大跨徑波形鋼箱梁橋的剪力滯效應(yīng)做了較為詳盡的分析,可以為相關(guān)工程設(shè)計(jì)提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】：橋梁工程 剪力滯效應(yīng) 有限元 三桿比擬法 波形鋼腹板組合箱梁橋 大跨徑
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U441
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 波形鋼腹板組合箱梁橋的發(fā)展概況11-15
• 1.2 波形鋼腹板整體構(gòu)造15-18
• 1.2.1 組合箱梁橋的構(gòu)造特點(diǎn)15-16
• 1.2.2 波形鋼腹板16
• 1.2.3 體外預(yù)應(yīng)力鋼束16-17
• 1.2.4 剪力連接件17-18
• 1.3 波形鋼腹板組合箱梁橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18-19
• 1.4 箱梁受力分析19-20
• 1.5 波形鋼腹板組合箱梁橋剪力滯效應(yīng)研究現(xiàn)狀20-23
• 1.5.1 剪力滯定義及其參數(shù)20-21
• 1.5.2 國(guó)內(nèi)外在剪力滯問(wèn)題上的研究方法21
• 1.5.3 傳統(tǒng)混凝土箱梁剪力滯效應(yīng)研究概況21-22
• 1.5.4 波形鋼腹板組合箱梁橋剪力滯效應(yīng)研究概況22-23
• 1.6 本文主要研究思路與研究?jī)?nèi)容23
• 1.7 本章小結(jié)23-25
• 第2章 有限元模型的建立25-34
• 2.1 概述25
• 2.2 工程背景25-27
• 2.2.1 橋型布置25-26
• 2.2.2 波形鋼腹板布置26
• 2.2.3 施工方法簡(jiǎn)介26-27
• 2.3 有限元法思路27-28
• 2.3.1 有限元法概述27-28
• 2.3.2 本文有限元法的思路28
• 2.4 不同單元組合建模存在的問(wèn)題28
• 2.5 常用解決方法28-29
• 2.5.1 約束方程28-29
• 2.5.2 MPC法簡(jiǎn)介29
• 2.6 相關(guān)有限元模型的建立29-32
• 2.6.1 平面桿系模型建模思路29-30
• 2.6.2 平面桿系模型具體參數(shù)選擇30-31
• 2.6.3 空間實(shí)體有限元模型31-32
• 2.7 分析方法32-33
• 2.8 本章小結(jié)33-34
• 第3章 大橋施工階段剪力滯效應(yīng)分析結(jié)果34-46
• 3.1 概述34
• 3.2 分析控制截面34-35
• 3.3 6#塊施工完畢35-37
• 3.3.1 短懸臂時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布35
• 3.3.2 短懸臂時(shí)關(guān)鍵截面應(yīng)力值35-37
• 3.3.3 剪力滯系數(shù)分析結(jié)果37
• 3.4 最大懸臂狀態(tài)下分析結(jié)果37-40
• 3.4.1 最大懸臂時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布37-38
• 3.4.2 最大懸臂時(shí)關(guān)鍵截面應(yīng)力值38-39
• 3.4.3 剪力滯系數(shù)分析結(jié)果39-40
• 3.5 大橋合龍40-42
• 3.5.1 大橋合龍下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布40
• 3.5.2 大橋合龍后關(guān)鍵截面應(yīng)力值40-42
• 3.5.3 大橋合龍后應(yīng)力及剪力滯分析結(jié)果42
• 3.6 二期恒載作用力分析42-45
• 3.6.1 橋面鋪裝完成后結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布43
• 3.6.2 橋面鋪裝完成后截面應(yīng)力值43-44
• 3.6.3 橋面鋪裝完成后剪力滯分析結(jié)果44-45
• 3.7 施工階段全過(guò)程剪力滯系數(shù)分布探究45
• 3.8 本章小結(jié)45-46
• 第4章 三桿比擬法分析波形鋼腹板箱梁剪力滯效應(yīng)46-60
• 4.1 概述46
• 4.2 比擬桿法的求解思路46-47
• 4.3 加勁肋桿面積的計(jì)算47-49
• 4.3.1 等效薄板的面積和厚度47-48
• 4.3.2 加勁桿面積48-49
• 4.4 等截面簡(jiǎn)支梁的九桿比擬法求解49-52
• 4.4.1 微分方程的建立49-50
• 4.4.2 邊界條件50-51
• 4.4.3 微分方程求解51
• 4.4.4 MATLAB編程51-52
• 4.5 變截面連續(xù)箱梁的三桿比擬法求解52-56
• 4.5.1 疊加法52-53
• 4.5.2 等代簡(jiǎn)支梁法53
• 4.5.3 三桿比擬法推導(dǎo)53-56
• 4.6 計(jì)算實(shí)例56
• 4.7 計(jì)算結(jié)果56-59
• 4.7.1 關(guān)鍵截面選取56-57
• 4.7.2 關(guān)鍵截面應(yīng)力及剪力滯系數(shù)結(jié)果57-59
• 4.8 本章小結(jié)59-60
• 第5章 剪力滯效應(yīng)影響因素分析及工程建議60-69
• 5.1 概述60
• 5.2 剪力滯效應(yīng)因素分析60-68
• 5.2.1 寬跨比對(duì)剪力滯的影響(B/L)61-63
• 5.2.2 高跨比對(duì)剪力滯效應(yīng)的影響（H/L）63-65
• 5.2.3 不同頂板厚度（D）65-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 附錄A（攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄）76

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