本文關(guān)鍵詞：混合梁斜拉橋鋼混結(jié)合段受力分析

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【摘要】：混合梁斜拉橋充分發(fā)揮利用了混凝土和鋼材兩種不同材料的特性而集諸多優(yōu)點于一身,近年來在世界各地得以廣泛應用。而作為混合梁斜拉橋的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),鋼混結(jié)合段需將鋼梁段的內(nèi)力有效合理地傳遞至混凝土梁段,其力學性能和傳力機理也得到國內(nèi)外學者的重點關(guān)注和研究。本文以烏江特大橋為工程背景,針對其無格室后承壓板式鋼混結(jié)合段進行了理論分析與試驗研究,主要進行了以下幾方面的工作:(1)介紹了混合梁斜拉橋的概念及其優(yōu)點,回顧了混合梁斜拉橋的發(fā)展歷程和應用現(xiàn)狀,闡述了鋼混結(jié)合段的構(gòu)造分類和特點,并給出了鋼混結(jié)合段位置選擇的原則。(2)利用MIDAS有限元軟件建立了烏江特大橋全橋有限元模型,對大橋進行了整體受力分析;通過對實橋鋼混結(jié)合段的分析確定了模型選取標準組合工況及承載能力基本組合工況作為加載所用的試驗工況,為后續(xù)模型試驗的開展提供依據(jù)。(3)依據(jù)試驗模型的設計原則確定并進行了烏江特大橋鋼混結(jié)合段幾何縮尺比為1:3的試驗模型設計,闡述了試驗模型的構(gòu)造設計、測試方案設計以及加載方案設計。(4)采用ANSYS軟件對鋼混結(jié)合段試驗模型進行了有限元分析,從理論上研究了鋼混結(jié)合段的力學行為和應力水平,并為試驗結(jié)果提供對比和參考,驗證試驗數(shù)據(jù)以及研究方法的準確性和有效性。(5)對試驗數(shù)據(jù)以及有限元分析所得的計算數(shù)據(jù)加以對比,驗證試驗的可靠性;通過試驗模型的位移測試對鋼混結(jié)合段的剛度過渡平穩(wěn)性進行了評估;對結(jié)構(gòu)的承載能力進行了考察,分析了鋼混結(jié)合段的應力分布規(guī)律,并對結(jié)構(gòu)各部分的荷載分擔比例以及傳力機理進行了研究;借助有限元軟件分析了鋼混結(jié)合段在不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的受力變化,并得出相關(guān)變化規(guī)律,從而對鋼混結(jié)合段的構(gòu)造設計原則提供了建議和參考。
【關(guān)鍵詞】：混合梁斜拉橋 鋼混結(jié)合段 模型試驗 受力性能 傳力機理
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.27
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-24
• 1.1 混合梁斜拉橋的發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.1.1 斜拉橋概述11
• 1.1.2 混合梁斜拉橋簡介11-12
• 1.1.3 混合梁斜拉橋的優(yōu)點12
• 1.1.4 混合梁斜拉橋的發(fā)展概況12-16
• 1.2 混合梁斜拉橋鋼混結(jié)合段的結(jié)構(gòu)特性16-19
• 1.2.1 概述16
• 1.2.2 鋼混結(jié)合段構(gòu)造形式及特點16-18
• 1.2.3 鋼混結(jié)合段位置的選擇18-19
• 1.3 混合梁斜拉橋鋼混結(jié)合段研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 研究的工程背景20-22
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容22-24
• 第2章 烏江特大橋整體計算分析24-30
• 2.1 概述24
• 2.2 全橋桿系結(jié)構(gòu)整體分析24-29
• 2.2.1 全橋有限元模型的建立24-25
• 2.2.2 實橋內(nèi)力計算結(jié)果25-27
• 2.2.3 鋼混結(jié)合段截面的內(nèi)力結(jié)果及試驗工況的確定27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 試驗模型設計30-47
• 3.1 概述30
• 3.2 模型試驗相關(guān)理論30-31
• 3.2.1 相似理論30-31
• 3.2.2 圣維南原理31
• 3.3 試驗模型設計31-37
• 3.3.1 幾何相似比的確定31-32
• 3.3.2 混凝土主梁設計32-33
• 3.3.3 鋼梁段設計33-35
• 3.3.4 結(jié)合段設計35-36
• 3.3.5 普通鋼筋設計36
• 3.3.6 預應力鋼絞線設計36-37
• 3.4 試驗模型測試方案設計37-40
• 3.4.1 應變測點布置37-39
• 3.4.2 變形測點布置39-40
• 3.5 試驗模型加載方案設計40-46
• 3.5.1 加載裝置40-41
• 3.5.2 試驗荷載的確定41-44
• 3.5.3 加載方式44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 試驗模型有限元計算分析47-56
• 4.1 概述47
• 4.2 有限元模型建立47-48
• 4.2.1 單元類型47-48
• 4.2.2 材料特性48
• 4.2.3 邊界條件48
• 4.2.4 計算荷載48
• 4.3 試驗模型受力結(jié)果分析48-55
• 4.3.1 整體應力結(jié)果49
• 4.3.2 鋼梁段應力結(jié)果49-54
• 4.3.3 混凝土應力結(jié)果54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 試驗模型受力性能及傳力機理分析56-73
• 5.1 概述56
• 5.2 試驗模型應力實測值與計算值對比分析56-58
• 5.2.1 鋼梁段應力對比分析56-57
• 5.2.2 混凝土梁段應力對比分析57-58
• 5.3 試驗模型位移及剛度過渡平穩(wěn)性分析58-59
• 5.3.1 縱向位移分析58-59
• 5.3.2 豎向位移及結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性分析59
• 5.4 試驗模型承載能力分析59-62
• 5.5 試驗模型應力分布規(guī)律62-64
• 5.5.1 頂板應力分布63
• 5.5.2 腹板應力分布63-64
• 5.5.3 底板應力分布64
• 5.6 鋼混結(jié)合段傳力機理分析與研究64-65
• 5.6.1 鋼混結(jié)合段傳力機理研究方法64-65
• 5.6.2 鋼混結(jié)合段內(nèi)力分擔及傳力機理65
• 5.7 鋼混結(jié)合段構(gòu)造參數(shù)研究65-72
• 5.7.1 承壓板厚度t對鋼混結(jié)合段的影響65-68
• 5.7.2 鋼梁過渡段厚度d對鋼混結(jié)合段的影響68-70
• 5.7.3 鋼混結(jié)合段結(jié)構(gòu)構(gòu)造設計70-72
• 5.8 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論與展望73-75
• 參考文獻75-78
• 致謝78-79
• 附錄A（攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文）79

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本文編號：1080852