波形钢腹板PC组合箱梁桥受力特性分析及适用性研究

发布时间：2017-09-06 22:14

  本文关键词：波形钢腹板PC组合箱梁桥受力特性分析及适用性研究

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【摘要】：波形钢腹板PC组合箱梁桥以其施工方便、少病害、抗震性能优良而逐渐成为新兴桥型的代表。然而新的桥型对工程师也提出了更高的技术要求,为全面、深入的把握该桥型的受力特性和适用范围,本文主要从以下几个方面进行研究:首先从理论上分析波形钢腹板组合箱梁结构的基本力学性能。其次,建立波形钢腹板PC组合箱梁杆系模型和空间实体模型,对比分析两者的纵向正应力差别,讨论实体建模方法的可靠性。再次,在实体有限元模型的基础上,探究偏载作用下的单箱三室波形钢腹板组合箱梁的扭转和畸变效应,并分析横隔板布置形式对降低扭转畸变效应的作用效果,确定偏心荷载分量对翘曲正应力、剪应力、挠度的影响程度。最后从主要材料用量上,探讨了波形钢腹板组合箱梁桥的经济效益优势,并从施工工艺工法说明桥型的适用性。
【关键词】：波形钢腹板 力学特性 扭转和畸变 横隔板 适用性
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.216
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-19
• 1.1 概述8-10
• 1.2 结构体系10-14
• 1.2.1 构造组成部分10-11
• 1.2.2 波形钢腹板的形状11-12
• 1.2.3 体外预应力钢束12
• 1.2.4 箱梁截面的连接方式12-14
• 1.3 波形钢腹板组合箱梁桥的优点14
• 1.4 波形钢腹板组合箱梁桥存在的问题14-15
• 1.5 波形钢腹板PC组合箱梁桥研究概况15-18
• 1.5.1 国外研究状况15-16
• 1.5.2 国内研究状况16-18
• 1.6 本文的主要研究内容18-19
• 第2章 波形钢腹板PC组合箱梁力学性能理论分析19-38
• 2.1 抗弯性能分析19-27
• 2.1.1 波形钢腹板的轴向变形特性19-21
• 2.1.2“拟平截面假定”论证及抗弯刚度21-24
• 2.1.3 正截面抗弯极限承载能力研究24-27
• 2.2 抗剪性能分析27-31
• 2.2.1 剪切刚度27
• 2.2.2 波形钢腹板的剪切屈曲27-30
• 2.2.3 波形钢腹板的剪应力强度30-31
• 2.3 抗扭性能分析31-37
• 2.3.1 波形钢腹板的截面换算31
• 2.3.2 单箱多室箱梁的自由扭转及纵向位移31-34
• 2.3.3 单箱多室箱梁的约束扭转及约束扭转应力34-37
• 2.3.4 扭转刚度37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 波形钢腹板PC组合连续箱梁桥整体受力分析38-51
• 3.1 有限元法介绍38
• 3.2 有限元软件的选取38
• 3.3 工程概述38-41
• 3.3.1 结构尺寸图39
• 3.3.2 波形钢腹板设置39-40
• 3.3.3 材料特性40
• 3.3.4 主要技术指标40-41
• 3.4 杆系有限元模型建立41-42
• 3.4.1 截面换算41
• 3.4.2 模型建立41-42
• 3.5 实体有限元模型建立42-43
• 3.5.1 波形钢腹板的模拟42
• 3.5.2 顶底板混凝土的模拟42
• 3.5.3 预应力钢束的模拟42-43
• 3.5.4 边界条件43
• 3.6 有限元计算结果对比分析43-48
• 3.6.1 自重荷载作用下正应力44-45
• 3.6.2 预应力荷载作用下正应力45-47
• 3.6.3 自重荷载和预应力荷载共同作用下正应力47-48
• 3.7“拟平截面假定”的验证48-50
• 3.7.1 自重荷载作用下截面的正应力图49-50
• 3.7.2 预应力荷载作用下截面的正应力图50
• 3.8 本章小结50-51
• 第4章 单箱三室波形钢腹板组合箱梁扭转和畸变效应分析51-64
• 4.1 偏心荷载分解51
• 4.2 扭转和畸变效应放大系数51-52
• 4.3 荷载布置52-53
• 4.4 顶底板混凝土扭转和畸变正应力53-56
• 4.4.1 中跨活载作用下顶底混凝土板的扭转和畸变正应力54-55
• 4.4.2 边跨活载作用下顶底板混凝土的扭转和畸变正应力55-56
• 4.5 波形钢腹板扭转和畸变剪应力56-60
• 4.5.1 中跨活载作用下波形钢腹板的扭转和畸变剪应力57-58
• 4.5.2 边跨活载作用下波形钢腹板的扭转和畸变剪应力58-60
• 4.6 波形钢腹板组合箱梁扭转和畸变挠度60-63
• 4.6.1 中跨活载作用下箱梁的扭转和畸变挠度60-61
• 4.6.2 边跨活载作用下箱梁的扭转和畸变挠度61-63
• 4.7 本章小结63-64
• 第5章 横隔板布置对单箱三室箱梁截面扭转和畸变的影响64-72
• 5.1 反对称荷载分解64
• 5.2 模型建立64-65
• 5.3 横隔板布置对箱梁截面底板角点正应力的影响65-66
• 5.4 横隔板布置对箱梁腹板剪应力的影响66-68
• 5.5 横隔板布置对组合箱梁顶板挠度的影响68-69
• 5.6 对比分析69-71
• 5.6.1 横隔板设置对箱梁底板扭转和畸变正应力的影响69-70
• 5.6.2 横隔板设置对腹板扭转和畸变剪应力的影响70-71
• 5.6.3 横隔板设置对箱梁顶板扭转和畸变挠度的影响71
• 5.7 本章小结71-72
• 第6章 波形钢腹板组合箱梁的适用性研究72-81
• 6.1 从主要材料用量指标上分析波形钢腹板箱梁桥的适用性72-78
• 6.2 从施工技术上分析波形钢腹板箱梁的适用性78-80
• 6.3 本章小结80-81
• 结论与展望81-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文87-88
• 致谢88

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4 谢旭;史鹏程;黄剑源;;波形钢腹板箱梁扭转计算理论[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2008年

5 王春生;刘晓娣;徐岳;;波形钢腹板组合梁疲劳性能研究[A];钢结构工程研究（六）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年

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9 万水;卢炳灿;张恒平;蒋正国;;波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁桥设计与建造[A];第14届全国结构工程学术会议论文集（第三册）[C];2005年

10 王福敏;;波形钢腹板箱梁静载效应试验研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

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2 通讯员 李永旺;我国波形钢腹板工艺施工第一大跨度桥合龙[N];人民铁道;2013年

3 记者　高亢 通讯员　张影;我省多座桥梁全国领先[N];河南日报;2006年

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1 贾慧娟;变截面波形钢腹板PC组合箱梁桥结构性能研究[D];东南大学;2015年

2 冀伟;波形钢腹板组合箱梁桥的力学性能分析与试验研究[D];兰州交通大学;2013年

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4 王军;波形钢腹板PC组合箱梁桥截面优化设计和剪力连接件研究[D];长安大学;2013年

5 吴文清;波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究[D];东南大学;2002年

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10 李澎涛;波形钢腹板组合箱梁桥不同阶段的力学特性分析[D];河北工程大学;2016年

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本文编号：805735