变宽截面单箱多室波形钢腹板组合箱梁桥计算方法及力学性能研究

发布时间：2018-04-18 08:17

  本文选题：变宽 + 空间梁格　； 参考：《东南大学》2015年硕士论文

【摘要】：本文主要针对变宽单箱多室波形钢腹板组合箱梁的计算方法及力学性能进行了研究。首先对现有单箱多室箱梁常见的分析方法进行了归纳总结,阐述了各种方法的优势和局限性。由于十字空间网格法在分析单箱多室箱梁时建模思路清晰,且能够考虑箱粱的空间效应,因此对该方法在波形钢腹板箱梁中的应用进行了进一步研究。对纯剪状态下的薄板,分别采用十字空间网格法和板壳有限元法进行建模计算,并对比了计算结果。推导了该方法针对波形钢腹板的单元特性计算公式。随后比较了该方法与板壳有限元法在计算单箱单室、单箱三室以及变宽单箱三室波形钢腹板箱梁时的计算结果差异,验证了十字空间网格法应用于波形钢腹板组合箱梁的可行性。除此之外,使用板壳有限元法对变宽单箱三室和等宽单箱三室波形钢腹板组合箱梁的力学性能进行了对比分析。研究认为：(1)十字空间网格法网格密度对板的剪切变形计算精度影响很大,且网格密度与计算误差的关系可用幂函数进行拟合,使用该方法进行分析时需选取恰当的网格密度。(2)十字空间网格法与板壳有限元法在计算波形钢腹板箱梁时结果差异很小,证明本文推导的十字空间网格单元计算公式可用于波形钢腹板箱梁的计算,且具有足够的计算精度。(3)变宽与等宽单箱三室波形钢腹板箱梁的总体力学性能差异不大,但腹板剪力分配、剪力滞、偏载系数等力学性能存在一定差异,应当引起设计人员的重视。通过本文对变宽单箱多室波形钢腹板组合箱梁计算方法及力学性能的研究,为十字空间网格法应用于波形钢腹板组合箱梁提供了依据,为单箱多室波形钢腹板箱梁桥的进一步研究和推广应用提供了参考。
[Abstract]:In this paper, the calculation method and mechanical properties of multi-chamber corrugated steel box girder with variable width are studied.Firstly, the common analysis methods of single box girder are summarized, and the advantages and limitations of these methods are expounded.Because the cross space mesh method is clear in modeling and can take account of the spatial effect of box beam, the application of this method in corrugated steel web box girder is further studied.Cross space mesh method and plate shell finite element method are used to model and calculate the thin plate under pure shear state, and the results are compared.The formula for calculating the element characteristics of the corrugated steel web is derived.Then the difference of calculation results between this method and the finite element method of plate and shell in the calculation of single box, single box, single box, single box and three rooms with corrugated steel web girder is compared.The feasibility of applying cross space mesh method to composite box girder with corrugated steel webs is verified.In addition, the finite element method of plate and shell is used to compare and analyze the mechanical properties of the composite box girder with corrugated steel webs with variable width, single box, three chambers and equal width.It is considered that the grid density of the cross space grid method has a great influence on the accuracy of the plate shear deformation calculation, and the relationship between the grid density and the calculation error can be fitted by power function.It is necessary to select the appropriate mesh density. The cross space mesh method and the plate and shell finite element method have little difference in the calculation of corrugated steel web box girder.It is proved that the formula derived in this paper can be used in the calculation of corrugated steel web box girder, and there is not much difference in the overall mechanical properties of the box girder with corrugated steel webs.However, there are some differences in the mechanical properties of web shear distribution, shear lag and partial load coefficient, which should be paid more attention to by designers.In this paper, the calculation method and mechanical properties of multi-chamber corrugated steel web composite box girder with variable width and single chamber are studied, which provides the basis for the application of cross space grid method to the composite box girder with corrugated steel webs.It provides a reference for the further research and application of single box multi-chamber corrugated steel box girder bridge.
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U442

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄琪;;波形钢腹板的设计方法[J];长安大学学报(自然科学版);2009年03期

2 邓勇;;波形钢腹板组合梁应用与研究进展[J];国防交通工程与技术;2009年06期

3 陈宝春;陈宜言;林松;;波形钢腹板桥梁应用调查分析[J];中外公路;2010年01期

4 孙天明;李淑琴;;波形钢腹板冷成型缺陷控制[J];公路;2010年05期

5 孙大博;李广慧;王东炜;;大跨度波形钢腹板桥剪切屈曲有限元分析[J];管理工程师;2010年02期

6 聂建国;李法雄;;考虑腹板剪切行为的波形钢腹板梁理论模型[J];中国公路学报;2011年06期

7 孙大博;;波形钢腹板抗剪设计分析[J];居业;2012年08期

8 阎卫国;;波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的设计应用[J];现代交通技术;2012年05期

9 刘红科;;波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的设计与施工[J];山西建筑;2013年19期

10 聂建国;朱力;唐亮;;波形钢腹板的抗剪强度[J];土木工程学报;2013年06期

相关会议论文 前10条

1 黄浩;杨丙文;万水;;波形钢腹板箱梁横向设计分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2011年

2 王春生;聂建国;;波形钢腹板组合梁疲劳性能研究进展[A];中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十次年会论文集[C];2005年

3 朱鹏志;史鹏程;谢旭;张治成;;多箱室波形钢腹板桥梁的结构空间受力特性分析[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2008年

4 谢旭;史鹏程;黄剑源;;波形钢腹板箱梁扭转计算理论[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2008年

5 王春生;刘晓娣;徐岳;;波形钢腹板组合梁疲劳性能研究[A];钢结构工程研究（六）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年

6 刘培贤;;浅谈卫河特大桥波形钢腹板预应力混凝土箱梁的施工方法[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2010)[C];2010年

7 胡旭辉;顾安邦;徐君兰;钟豪;;波形钢腹板箱梁——大堰河桥设计分析[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2005年全国桥梁学术会议论文集[C];2005年

8 李华明;雷俊卿;王国亮;潘晓;;波形钢腹板结合箱梁几何参数设计研究[A];2006钢桥科技论坛全国学术会议论文集[C];2006年

9 万水;卢炳灿;张恒平;蒋正国;;波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁桥设计与建造[A];第14届全国结构工程学术会议论文集（第三册）[C];2005年

10 王福敏;;波形钢腹板箱梁静载效应试验研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

相关重要报纸文章 前3条

1 记者 尹登明 通讯员 李莹;黄河上建大跨度波形钢腹板组合桥梁[N];中国铁道建筑报;2014年

2 通讯员 李永旺;我国波形钢腹板工艺施工第一大跨度桥合龙[N];人民铁道;2013年

3 记者　高亢 通讯员　张影;我省多座桥梁全国领先[N];河南日报;2006年

相关博士学位论文 前5条

1 贾慧娟;变截面波形钢腹板PC组合箱梁桥结构性能研究[D];东南大学;2015年

2 冀伟;波形钢腹板组合箱梁桥的力学性能分析与试验研究[D];兰州交通大学;2013年

3 王皓磊;新型钢—混凝土组合结构研究[D];湖南大学;2012年

4 王军;波形钢腹板PC组合箱梁桥截面优化设计和剪力连接件研究[D];长安大学;2013年

5 吴文清;波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究[D];东南大学;2002年

相关硕士学位论文 前10条

1 谭中法;波形钢腹板箱梁桥的荷载横向分布系数研究[D];西南交通大学;2015年

2 周春娟;波形钢腹板连续组合箱梁桥动力特性及抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2015年

3 左志鹏;波形钢腹板组合梁的变形分析研究[D];西南交通大学;2015年

4 索文嘉;波形钢腹板连续刚构桥的结构设计参数与施工过程研究[D];西南交通大学;2015年

5 余世杰;波形钢腹板箱型梁桥的静动力学性能研究[D];长安大学;2015年

6 罗军;单箱多室波形钢腹板部分斜拉桥力学性能分析[D];郑州大学;2015年

7 杨立甫;单箱多室波形钢腹板部分斜拉桥剪力传递分析[D];郑州大学;2015年

8 魏涛;波形钢腹板PC组合箱梁连续刚构桥的施工过程力学分析[D];西南交通大学;2015年

9 祁信丽;波形钢腹板部分斜拉桥[D];郑州大学;2014年

10 吕梁;斜拉桥波形钢腹板箱梁的力学特性研究[D];河南科技大学;2015年

，

本文编号：1767538