钢—混凝土混合箱梁结合段传力机理与设计方法研究

发布时间：2023-09-29 04:31

　　本文以陕西西铜高速渭河特大桥为背景,在总结国内外已有对钢-混凝土混合梁钢-混结合段理论与试验研究成果的基础之上,采用模型试验、有限元分析、理论推导方法对连续梁桥主梁钢-混结合段的受力性能、传力机理及设计方法进行研究。本文主要研究内容和结论如下。选取实桥钢-混结合段附近共28m长梁段,横向取截面的半结构,设计相似比为1:2的钢-混凝土结合段缩尺试验模型,进行成桥恒载、正常使用极限状态与承载能力极限状态三种工况的试验研究,测试模型整体变形、关键截面应力以及钢-混界面滑移情况。试验结果表明:正常使用极限状态工况作用下,试验模型各构件的应力水平随荷载增大呈线性趋势增长,结构整体处于弹性工作状态;结合段开孔钢板与混凝土之间的相对滑移量最大仅为10.7μm;承载能力极限状态工况作用下,荷载增至0.8倍最大试验荷载时,混凝土梁段底板外侧出现裂缝,随着荷载的继续增大,裂缝逐渐向底板中部扩展,整个加载过程中结合段及附近区域未出现钢板屈曲、焊缝破坏现象,结合段混凝土与钢结构未出现脱开现象。采用有限元方法,研究钢-混凝土结合段各部位在弯曲荷载作用下的基本受力与传力机理。研究结果表明:结合段顶板在预应力与弯矩...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 钢-混结合段及PBL连接件研究现状
    1.3 论文的工程背景
    1.4 主要研究内容
2 钢-混结合段模型试验研究
    2.1 概述
    2.2 试验模型设计
        2.2.1 总体设计
        2.2.2 混凝土梁段设计
        2.2.3 钢梁段设计
        2.2.4 钢-混结合段设计
    2.3 试验方案设计
        2.3.1 试验工况
        2.3.2 加载方案
        2.3.3 测点布置
    2.4 试验结果分析
        2.4.1 试验现象
        2.4.2 混凝土梁段应力状态
        2.4.3 结合段应力及滑移状态
        2.4.4 钢梁段应力状态
    2.5 模型试验与有限元分析结果对比
    2.6 小结
3 钢-混结合段传力机理研究
    3.1 概述
    3.2 钢-混结合段整体传力机理分析
        3.2.1 整体有限元分析模型
        3.2.2 混凝土梁段受力分析
        3.2.3 钢-混结合段受力分析
        3.2.4 钢梁段受力分析
        3.2.5 PBL连接件群受力分析
    3.3 钢-混结合段局部传力机理分析
        3.3.1 局部有限元分析模型
        3.3.2 各构件传力比例
        3.3.3 开孔钢板端部受力状态
        3.3.4 PBL连接件群受力状态
        3.3.5 钢-混界面相对滑移状态
    3.4 小结
4 钢-混结合段设计方法研究
    4.1 概述
    4.2 结合段力学模型简化
    4.3 多排连接件剪力计算
    4.4 计算公式与有限元分析结果对比
    4.5 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 本文创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目



本文编号：3849291