考虑轴力作用的钢—混组合梁桥面板剪力滞效应研究

发布时间：2020-09-09 12:12

　　随着钢-混凝土组合梁在桥梁工程中的应用越来越广泛,从19世纪初的简支组合梁到如今的组合梁悬索桥、组合梁斜拉桥,采用该种构件的桥梁结构也越来越多。剪力滞效应作为桥梁设计施工中必须考虑的因素,在组合梁中愈显得复杂,而我国的现行规范中,虽给出了组合梁中简支结构与连续结构的有效分布宽度的规定,但对于压弯共同作用下的组合梁剪力滞效应并没有给出一个确切的规定以及计算方法。因此,有必要对有轴力作用下的钢混组合梁桥面板剪力滞效应进行研究。本文通过依托工程为基础,进行数值模拟以及理论分析,主要研究的内容如下:概述了组合梁以及自锚式悬索桥的发展历程,剪力滞效应的发展、研究方法以及现行规范所存在的问题。对依托工程进行Midas全桥建模以及Abaqus子结构实体单元模型的建模,并通过Midas杆系模型对该子结构模型进行验算从而证明建模方法的正确性,进而分析附加轴力对组合梁桥面板剪力滞效应的影响,得出相关规律。基于能量变分法与数值模拟所得出的结论,对在轴力与集中荷载共同作用下悬臂梁不考虑滑移效应的桥面板正应力以及其剪力滞系数进行理论推导。利用依托工程的子结构实体单元模型对组合梁的桥面板厚度、混凝土强度等级、钢主梁腹板厚度进行参数分析,通过改变参数得出这三种参数在相同荷载作用下对桥面板剪力滞效应的影响。选取依托工程加劲梁的典型截面作为计算截面,计算加劲梁在自重、二期、中载、偏载作用下桥面板沿纵桥向的正应力以及剪力滞效应,分析在不同工况下桥面板正应力以及有效分布宽度的变化规律,为同类桥梁设计提供参考。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U443.31
【部分图文】：

示意图,剪力滞效应,示意图,肋板

长安大学硕士学位论文也充分发挥了两种材料的优势，使得结构更为指箱梁产生的弯曲的横向力（压应力）通过肋不均匀的，在交接处最大，离开肋板逐渐减小从而引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞应力的横向分布呈曲线形状，靠近肋板处的法定为正剪力滞；反之，则为负剪力滞[31]。正负剪

应力图,混凝土翼板,中正,应力

图 2.1 混凝土翼板中正应力的分布采用的 Abaqus 模型中，将桥面板沿横向分为 101 个单元，，其有效宽度可以近似的采用式 2.2 计算。1 2 102max( )edb + + += 第 i 个节点位置处的应力值；d 截面上每个单元的长度； 102 个节点中的最大的应力值。模型建立程概况西某在建三塔双索面自锚式悬索桥（50+80+168+168+80+50

总体布置图,悬索桥,非机动车道,机动车道

长安大学硕士学位论文的钢混结合段采用外形与组合梁外形一致预应力混凝土结构。桥面布置为：3m（人行道）+3.5m（非机动车道）+3.5m（机非分隔带）+15m（机动车道）+0.5m（中央分隔带）+15m（机动车道）+3.5m（机非分隔带）+3.5m（非机动车道）+3m（人行道）=50.5m。依托工程的总体布置图如图 2.2 所示。

【参考文献】