钢混叠合梁组合效应与剪力键抗剪性能研究

发布时间：2017-04-19 21:21

  本文关键词：钢混叠合梁组合效应与剪力键抗剪性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在现代工程实践中,钢混组合结构已得到了广泛应用。在大跨度斜拉桥领域,钢混叠合梁以其重量轻、施工简单、造价合理等优势已被大量工程所采用。钢混叠合梁通过剪力键将混凝土与钢梁连接成整体,使得它们共同工作,而剪力键则主要承担二者之间的剪力,防止钢梁与混凝土之间出现滑移。本文主要针对“上”字型钢混叠合梁,开展了以下两方面的研究:(1)剪力键的抗剪性能一般可通过推出试验得到。本文将在现有推出试验的基础上,通过选取合理的材料本构关系,考虑材料非线性影响,建立基于试验的有限元模型,并分析试件的受力机理及破坏过程,计算比较试验值与有限元计算值的差异。在计算值与试验值吻合的基础上,通过改变混凝土强度、栓钉直径、杆长来对比分析栓钉剪力键的抗剪性能,得出影响栓钉抗剪承载力的主要因素,并证明在线弹性阶段,栓钉和混凝土滑移较小(0.1mm内),连接可靠。(2)以贵州乌江特大桥为工程背景,开展针对“上”字型钢混叠合梁的组合效应研究。选取主跨跨中、L/8和L/4梁段为研究对象,采用MIDAS CIVIL建立全桥有限元模型,并提取出在恒载和活载最大弯矩工况下的单元内力。在此基础上,通过建立过渡模型,得到施加在局部模型上的边界条件、外荷载和端部内力。最后采用MIDAS FEA建立主跨跨中、L/8和L/4节段的局部模型,分析不同荷载工况下桥面板的受力机理和剪力滞效应,计算出桥面板有效宽度系数在0.586~0.994之间。
【关键词】：“上”字型钢混叠合梁 斜拉桥 推出试验 剪力滞 有效分布宽度
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.27
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 引言9-10
• 1.2 钢混组合结构的应用及发展10-13
• 1.2.1 钢混组合结构在桥梁中的应用10-12
• 1.2.2 钢混组合结构的发展12-13
• 1.3 剪力键的分类及发展13-17
• 1.3.1 剪力键的分类13-15
• 1.3.2 剪力连接件的发展15-17
• 1.4 问题的提出17-18
• 1.5 本文的工程背景18-19
• 1.6 本文的主要工作19-21
• 第二章 钢混叠合梁结构分析理论21-35
• 2.1 栓钉剪力连接件受力机理及破坏形态21-22
• 2.2 钢混叠合梁的作用机理22-23
• 2.3 钢混叠合梁的弹性分析方法23-26
• 2.4 桥面板的剪力滞和有效分布宽度26-30
• 2.4.1 有效分布宽度和剪力滞系数的计算方法27-28
• 2.4.2 各国规范中对翼缘有效分布宽度的规定28-30
• 2.5 钢梁与混凝土桥面板的滑移30-32
• 2.5.1 滑移的基本概念30-31
• 2.5.2 栓钉的荷载-滑移曲线31-32
• 2.6 栓钉的抗剪承载力计算32-33
• 2.7 本章小结33-35
• 第三章 推出试验及栓钉抗剪性能研究35-53
• 3.1 推出试验方案35-38
• 3.2 推出试验结果38
• 3.3 推出试验的有限元计算38-46
• 3.3.1 有限元软件选用39
• 3.3.2 材料本构关系及本构模型的选取39-41
• 3.3.3 推出试验模型建立41-46
• 3.4 有限元计算结果及栓钉抗剪性能分析46-52
• 3.4.1 MIDAS FEA算结果与试验结果比较46-48
• 3.4.2 有限元计算结果分析48-50
• 3.4.3 栓钉抗剪性能影响因素分析50-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 钢混叠合梁组合效应研究53-86
• 4.1 三种典型截面的剪力滞效应分析53-57
• 4.2 全桥有限元模型的建立57-67
• 4.3 过渡模型的建立67-73
• 4.4 基于局部模型的剪力滞效应分析73-85
• 4.4.1 模型中采用的基本假定74
• 4.4.2 空间局部模型的建立74-76
• 4.4.3 计算结果分析76-85
• 4.5 本章小结85-86
• 第五章 结论与展望86-88
• 5.1 结论86-87
• 5.2 展望87-88
• 致谢88-89
• 参考文献89-92
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果92

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