波纹钢腹板组合箱梁桥力学特性研究

发布时间：2017-06-26 09:13

  本文关键词：波纹钢腹板组合箱梁桥力学特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：波纹钢腹板组合箱梁桥是目前世界上兴起的一种新型的结构组合形式,这种结构它充分结合了混凝土和波形钢板的材料特点,具有实现主梁的轻型化,进而减轻下部结构的工程量、解决了混凝土腹板出现斜裂缝的问题、提高了预应力使用率、改善了结构抗震性能、加快施工进度等一系列特点,引起了世界范围内的广泛关注。本文使用有限元程序Midas,依托于已建箱梁桥为结构背景建立有限元模型,分析了这种新型钢-混组合桥梁固有的力学特性,并针对腹板设计中的关键问题,对影响波纹钢腹板组合箱梁受力性能的腹板几何参数进行了有限元分析,给出了波纹钢腹板尺寸设计的参考指标,主要工作包括以下几个方面:(1)介绍波纹钢腹板桥梁国内外的发展状况以及静动力方面取得研究成果,指出波纹钢腹板桥梁的优势和不足之处。(2)研究国内外关于波纹钢腹板组合箱梁桥抗弯、抗剪、抗扭理论公式及基本的力学计算方法,为波纹钢腹板箱梁桥的力学特性分析与腹板参数研究提供理论支持。(3)以实际桥梁为例,采用桥梁通用有限元软件Midas Civil建立波纹钢腹板组合箱梁空间有限元模型,分析波纹钢腹板组合箱梁在的基本力学特性。(4)分析波纹钢腹板几何参数改变下组合箱梁的受力特性。为波纹钢腹板组合箱梁的优化设计提供依据。
【关键词】：波纹钢腹板 箱梁 有限元分析 力学特性 腹板参数研究
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.213
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 研究背景9-13
• 1.2 国内外研究的发展现状13-16
• 1.2.1 国外研究现状13-15
• 1.2.2 国内研究现状15-16
• 1.3 波纹钢腹板组合箱梁结构形状16-19
• 1.3.1 整体构造16-17
• 1.3.2 腹板的几何构造17-18
• 1.3.3 预应力束的布置与锚固18
• 1.3.4 波纹钢腹板箱梁梁的连接装置18-19
• 1.4 波纹钢腹板组合箱梁的优缺点19-20
• 1.5 本文所进行的研究内容以及技术路线20-22
• 1.5.1 本文研究的主要内容20-21
• 1.5.2 本文研究的技术路线21-22
• 第2章 波纹钢腹板组合箱梁的基本力学特征22-33
• 2.1 引言22
• 2.2 波纹钢腹板PC组合箱梁的抗弯性能22-26
• 2.2.1 波纹钢腹板的变形及轴向刚度22-23
• 2.2.2 波纹钢腹板组合箱梁抗弯刚度与拟平面假定23-24
• 2.2.3 翼缘有效分布宽度24-25
• 2.2.4 波纹钢腹板组合箱梁桥的体外预应力效应25-26
• 2.3 波纹钢腹板桥梁的抗剪性能26-30
• 2.3.1 有效剪切刚度26-27
• 2.3.2 剪切屈曲模式27-30
• 2.4 波纹钢腹板桥梁抗扭性能30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章 波纹钢腹板组合箱梁桥的静力验算33-49
• 3.1 桥梁概述33-34
• 3.2 计算依据34-36
• 3.2.1 材料34-35
• 3.2.2 作用取值35-36
• 3.3 有限元模型36-41
• 3.3.1 有限元软件介绍36
• 3.3.2 有限元模型的建立36-39
• 3.3.3 荷载组合39-40
• 3.3.4 复核计算标准、规范及其它依据40-41
• 3.4 承载能力极限状态验算41-43
• 3.5 正常使用极限状态验算43-44
• 3.6 持久状况和短暂状况构件应力验算44-47
• 3.7 波纹钢腹板强度验算47-48
• 3.8 复核结论48
• 3.9 本章小结48-49
• 第4章 波纹钢腹板组合箱梁腹板几何参数分析49-72
• 4.1 概述49-50
• 4.2 腹板几何参数变化对箱梁静力的影响50-66
• 4.2.1 直线段长度的影响50-55
• 4.2.2 弯折角 θ 的影响55-60
• 4.2.3 腹板板厚t的影响60-66
• 4.2.4 腹板几何参数对箱梁的抗扭性能影响分析66
• 4.3 钢腹板参数变化对箱梁动力性能的影响66-70
• 4.3.1 直线段长度的影响68-69
• 4.3.2 弯折角 θ 的影响69
• 4.3.3 波纹钢腹板板厚t的影响69-70
• 4.4 分析结果70-71
• 4.5 本章小结71-72
• 结论与展望72-74
• 结论72-73
• 展望73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 作者简介78
• 攻读硕士学位期间发表论文78-79

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