發(fā)布時間：2020-07-14 14:23

【摘要】：組合梁在橋梁工程中的使用越來越廣泛,但隨著橋梁跨徑的日益增大、交通量和車輛總軸重的日趨提升、超載征象的嚴(yán)重、橋梁規(guī)定壽命期的延長,致使組合梁橋在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)出現(xiàn)疲勞失效的可能性明顯提升。同時疲勞失效在橋梁上只要產(chǎn)生,便會造成極其可怕的后果。鋼-混凝土組合連續(xù)梁橋在中支座位置會呈現(xiàn)負(fù)彎矩受力狀態(tài),此時鋼梁下翼緣受壓,工字鋼梁下翼緣可能在到達(dá)全截面塑性之前提早產(chǎn)生側(cè)向失穩(wěn)。所以,對鋼-混凝土組合梁負(fù)彎矩區(qū)的側(cè)扭失穩(wěn)進(jìn)行研究是亟待完成的工作。本文完成的主要工作及成果如下:(1)以預(yù)制拼裝的鋼-混組合連續(xù)梁橋為研究對象,利用有限元軟件,實現(xiàn)組合連續(xù)梁橋空間結(jié)構(gòu)有限元模型的建立。從而獲取橋梁結(jié)構(gòu)各施工工況和成橋運營狀態(tài)的空間力學(xué)特征,給予組合梁橋設(shè)計以科學(xué)依據(jù)。(2)分別建立剪力釘集束式布置和均勻式布置的橋梁有限元模型,探究剪力釘集束式與均勻式布置對組合梁橋結(jié)構(gòu)性能的作用效果,首要針對組合梁橋結(jié)構(gòu)力學(xué)特征及抗疲勞評估問題。通過有限元分析可得,剪力釘在滿足承載能力極限狀態(tài)要求和最大滑移量要求的前提下,剪力釘集束式和均勻式的布置方案下組合梁橋結(jié)構(gòu)性能差異可忽略不計,都可以選擇作為設(shè)計方案。(3)采取多種計算方法及模型計算組合梁負(fù)彎矩區(qū)側(cè)扭屈曲臨界彎矩,從而可以對照分析。若采取簡化模型方式計算組合梁側(cè)扭屈曲彈性臨界彎矩,推薦使用將鋼梁腹板及混凝土橋面板約束作用參與運算的連續(xù)“倒U形”框架模型計算。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U441
【圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文1.4 論文研究內(nèi)容及技術(shù)路線（1）以安徽某鋼-混組合連續(xù)梁橋為工程背景，通過建立有限元仿真模型，分階段模擬預(yù)制拼裝的鋼-混組合連續(xù)梁橋的施工過程。一方面對施工階段各個過程的受力與變形進(jìn)行計算，另一方面通過建立不同施工順序的有限元仿真，分析施工順序不同究竟能否對鋼-混組合連續(xù)梁橋受力與變形產(chǎn)生不可忽略的影響；（2）該橋為提高工程質(zhì)量，同時方便施工，將協(xié)同鋼梁與橋面板一體工作的剪力釘設(shè)計為集束式的布置方案。本文擬通過參考相關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn)，并結(jié)合有限元分析，研究較之傳統(tǒng)的剪力釘均勻布置的組合梁橋，本文中抗剪連接件采用集束式布置的組合梁橋的疲勞性能是否會有明顯的不同。并進(jìn)一步縮減剪力釘數(shù)量至不能滿足承載能力極限狀態(tài)和最大滑移量的要求，來放大剪力釘不同布置方式對組合梁結(jié)構(gòu)性能的影響從而得出相關(guān)結(jié)論。（3）鋼-混組合連續(xù)梁負(fù)彎矩區(qū)受拉翼緣位于鋼梁下翼緣板，無混凝土橋面板強大的限制作用，有必要進(jìn)行側(cè)扭穩(wěn)定性計算。目前關(guān)于組合梁側(cè)扭穩(wěn)定性彈性臨界彎矩有多種計算方法，本文會對多種計算方法的結(jié)果進(jìn)行對比并對所研究的組合梁橋進(jìn)行側(cè)扭穩(wěn)定性計算。

第二章 鋼-混組合連續(xù)梁橋施工階段仿真分析第二章 鋼-混組合連續(xù)梁橋施工階段仿真分析本文所研究的鋼-混組合連續(xù)梁橋采用預(yù)制拼裝的施工方案，具有一定的創(chuàng)新性，在混凝土橋面板與鋼梁有效結(jié)合之前，由鋼梁獨自承擔(dān)鋼梁與橋面板的自重，鋼梁采用纖薄的雙工字型截面形式。因此有必要對該鋼-混組合連續(xù)梁橋的施工階段進(jìn)行仿真模擬，計算鋼梁的變形與受力，以合理指導(dǎo)設(shè)計與施工。2.1 工程概況安徽某特大橋全長 4866.1m，橋梁結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，其中引橋使用鋼板梁與混凝土橋面板相結(jié)合的新型橋梁形式。本文所研究的是采用龍門吊施工方案吊裝施工的 4 35m 跨徑鋼-混組合連續(xù)梁橋。該鋼-混組合梁橋以雙工字形鋼板梁作為主梁，以預(yù)制鋼筋混凝土板作為橋面板。組合梁橋設(shè)計為雙幅布置形式，雙幅橋?qū)捁?34.5m，單幅橋面寬度為 16.75m。鋼梁中心線處梁高為 1.7m，主梁斷面可見下圖：

2.1 工程概況安徽某特大橋全長 4866.1m，橋梁結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，其中引橋使用鋼板梁與混凝土橋面板相結(jié)合的新型橋梁形式。本文所研究的是采用龍門吊施工方案吊裝施工的 4 35m 跨徑鋼-混組合連續(xù)梁橋。該鋼-混組合梁橋以雙工字形鋼板梁作為主梁，以預(yù)制鋼筋混凝土板作為橋面板。組合梁橋設(shè)計為雙幅布置形式，雙幅橋?qū)捁?34.5m，單幅橋面寬度為 16.75m。鋼梁中心線處梁高為 1.7m，主梁斷面可見下圖：圖 2-1 鋼板組合梁橋主梁斷面圖（單位：mm）

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本文編號：2755078