扁平钢箱梁斜拉桥纵隔板的作用及受力分析

发布时间：2021-12-10 23:22

　　随着经济发展、交通量的增长以及跨越距离的逐渐增大,越来越多的斜拉桥主梁采用了以正交异性板作为桥面板的流线型扁平钢箱梁,它具有抗扭抗弯刚度大、整体性强、材质均匀、自重轻、抗风性能优越、工期短等诸多优点,在世界范围内得到广泛应用。一般来说,斜拉桥中的扁平钢箱梁作为主要承重构件之一,同时由于正交异性桥面板自身受力特性复杂,设计者往往在钢箱梁中加入两道纵隔板,将其分隔成单箱多室的结构。纵隔板的形式可以采用实腹式,也可以采用桁架式,理论上来讲,增设内腹板能增强主梁的整体刚度,减小桥面的局部变形及应力水平,从而增加主梁结构的安全储备,但其贡献值难以量化,且在目前实际工程中发现许多纵隔板在桥梁运营一段时间后容易出现裂纹病害。因此,扁平钢箱梁中纵隔板的具体作用及局部受力性能仍旧值得研究。论文利用有限元法,以南京长江第二大桥南汊桥为工程背景,做了如下几个方面的工作:（1）回顾了扁平钢箱梁斜拉桥的发展及特点,总结探究了相关国内外研究内容并指出目前在相关领域研究的局限性。（2）介绍了广泛应用于钢箱梁计算的数值研究方法,并在前人基础上采用适用于钢箱梁斜拉桥计算的混合单元有限元法,通过实例验证了有效的板梁单元连... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 钢斜拉桥的应用及发展
        1.1.2 扁平钢箱梁的特点
        1.1.3 问题的提出
    1.2 国内外相关研究现状
        1.2.1 国外研究内容及现状
        1.2.2 国内研究内容及现状
    1.3 本文主要研究内容
2 钢箱梁的数值研究方法
    2.1 数值研究法
    2.2 混合单元有限元法的提出
    2.3 混合单元有限元法的模型验证
        2.3.1 关于混合单元有限元法的几个关键点
        2.3.2 数值算例
        2.3.3 分析计算结果
    2.4 本章小结
3 有限元模型建立及结构分析
    3.1 工程背景
    3.2 全桥杆系单元模型
        3.2.1 全桥杆系单元模型
        3.2.2 荷载工况
        3.2.3 合理成桥状态的确定
        3.2.4 活载最不利截面和最不利工况的确定
    3.3 混合单元有限元模型
        3.3.1 基本假定
        3.3.2 模型建立及工况设置
        3.3.3 整体计算结果分析
    3.4 应力分布分析结果
        3.4.1 控制参数调整
        3.4.2 局部精细化模型建立
        3.4.3 恒载作用下顶底板应力分布
        3.4.4 恒载+活载作用下顶底板应力分布
    3.5 本章小结
4 桁架式纵隔板局部受力分析
    4.1 实桥破坏情况
    4.2 纵隔板局部效应分析
        4.2.1 模型及加载工况
        4.2.2 变形结果分析
        4.2.3 受力特点及最不利荷位的确定
    4.3 纵隔板疲劳性能分析
        4.3.1 疲劳荷载的选定与加载
        4.3.2 纵隔板疲劳分析
    4.4 维修方案研究
        4.4.1 维修方案及模型
        4.4.2 结果分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢箱梁纵隔板疲劳裂纹分析[J]. 连恒亮.  钢结构. 2014(08)
[2]正交异性钢桥面板疲劳性能的局部构造效应[J]. 宋永生,丁幼亮,王高新,李爱群.  东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[3]宽箱连续组合梁桥受力特性分析[J]. 苏庆田,杨国涛,曾明根.  桥梁建设. 2011(05)
[4]上海长江大桥主梁钢箱梁受力特性分析[J]. 夏旻.  交通科技. 2009(04)
[5]基于子模型法的大跨斜拉桥扁平钢箱梁应力分析[J]. 赵大亮,李爱群,丁幼亮,缪长青.  计算力学学报. 2008(03)
[6]珠江黄埔大桥北汊桥钢主梁应力不均匀性研究[J]. 苏庆田,曾明根,吴冲,吴永昌.  桥梁建设. 2007(06)
[7]大跨斜拉桥钢箱梁空间有限元分析[J]. 杜玉芬.  特种结构. 2006(04)
[8]混合有限元法分析带纵肋钢箱构件的受力[J]. 苏庆田,张其林.  工程力学. 2006(10)
[9]斜拉桥扁平钢箱梁的有限混合单元法分析[J]. 苏庆田,吴冲,董冰.  同济大学学报(自然科学版). 2005(06)
[10]斜拉桥钢箱梁在车辆荷载作用下的局部应力分析[J]. 刘清平,王静峰.  长江大学学报(自科版). 2004(Z1)

硕士论文
[1]钢箱梁斜拉桥空腹式纵隔板受力行为研究[D]. 邬旭伟.西南交通大学 2018
[2]斜拉桥合理成桥状态确定及施工控制仿真分析[D]. 邬中荣.重庆大学 2014
[3]确定斜拉桥合理成桥状态的综合方法研究[D]. 周炎新.长安大学 2002



本文编号：3533580