预应力混凝土—钢桁架混合连续刚构桥结合段关键技术研究
本文选题：连续刚构桥 + 混合梁 ； 参考：《长沙理工大学》2015年硕士论文
【摘要】：预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥是一种创新型的混合梁桥形式。该桥型的主要特征是主梁跨中部分采用板桁结合的钢桁梁,主梁其余部分均采用预应力混凝土(PC)箱梁。这种混合梁结构不仅具有现有混合梁桥的优点,而且还能降低山区施工难度,适用于山区大跨径桥梁的施工。混合梁的钢混结合段是混凝土和钢材两种不同材料的过渡段,此处结构刚度有突变,易造成局部应力集中,是整体受力的薄弱段,是混合梁设计成败的关键,因此有必要对其构造设计及传力机理进行研究。本文对预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥的结合段进行了设计,并采用有限元分析软件ANSYS建立钢混结合段有限元模型,研究结合段的力学性能和传力机理,并对不同参数下结合段的受力状态进行比较分析,揭示结合段受力性能随不同参数变化的规律。本文的主要研究内容如下:1、对国内外混合梁桥及其结合段的发展和研究现状进行阐述,并总结了混合梁结合段不同的构造形式及其特点,同时还对混合梁结合段的连接件进行了总结,分析了不同连接形式的构造特点及受力特性等。2、采用Midas Civil有限元软件建立预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥全桥模型,得到在最不利荷载组合作用下钢混结合段局部模型两侧边界的内力值;3、对预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥结合段进行设计,并采用Ansys软件建立钢混结合段局部模型,分析钢混结合段各构件的应力分布情况,并研究其传力机理。4、对预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥结合段各参数进一步优化,分析不同的承压板厚度和不同的焊钉连接件刚度对钢混结合段的影响,揭示结合段受力性能随不同参数变化的规律。
[Abstract]:Prestressed concrete-steel truss hybrid continuous rigid frame bridge is an innovative hybrid beam bridge. The main feature of the bridge is that the steel truss beam is used in the middle part of the main girder span and the prestressed concrete (PC) box girder is used in the rest of the main girder. The hybrid beam structure not only has the advantages of the existing hybrid beam bridge, but also can reduce the difficulty of the mountain area construction, and is suitable for the construction of the mountain area long span bridge. The steel-concrete joint section of a hybrid beam is a transitional section of two different materials, concrete and steel. The structural stiffness of the composite beam has a sudden change, which can easily cause local stress concentration, and is the weak section of the whole force and the key to the success or failure of the design of the hybrid beam. Therefore, it is necessary to study its structural design and force transfer mechanism. In this paper, the joint section of the prestressed concrete steel truss hybrid continuous rigid frame bridge is designed, and the finite element model of the steel concrete composite section is established by using the finite element analysis software ANSYS. The mechanical properties and force transfer mechanism of the composite section are studied. The stress state of the joint section under different parameters is compared and analyzed to reveal the law of the force performance of the joint segment changing with different parameters. The main research contents of this paper are as follows: 1. The development and research status of hybrid beam bridge and its joint section at home and abroad are expounded, and the different structural forms and characteristics of the composite beam joint section are summarized. At the same time, the connectors of the composite beam joint section are summarized, and the structural characteristics and mechanical characteristics of different connection forms are analyzed. The Midas Civil finite element software is used to establish the full bridge model of prestressed concrete steel truss hybrid continuous rigid frame bridge. The internal force value of the boundary of the local model of steel concrete composite section under the most unfavorable load combination is obtained. The composite section of prestressed concrete and steel truss hybrid continuous rigid frame bridge is designed, and the local model of the steel concrete composite section is established by using Ansys software. The stress distribution of each member in the steel-concrete composite section is analyzed, and its force transfer mechanism .4 is studied. The parameters of prestressed concrete steel truss hybrid continuous rigid frame bridge are further optimized. The influence of different thickness of bearing plate and different stiffness of welded nail joint on the steel concrete joint is analyzed, and the law of the stress behavior of the joint with different parameters is revealed.
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U445.4
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，本文编号：1848640
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