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波形钢腹板箱梁桥面板横向内力的试验研究及分析
| 论文题名： | 波形钢腹板箱梁桥面板横向内力的试验研究及分析 |
| 关键词： | 波形钢腹板箱梁桥;面板横向内力;有效分布宽度;温差作用;有限元分析 |
| 摘要： | 对于箱梁横向受力的研究多集中于混凝土箱梁，近年来修建的波形钢腹板箱梁桥，其结构受力特性与普通混凝土箱梁存在一定程度的差异，本文针对波形钢腹板组合箱梁桥面板的横向内力计算展开研究。 基于箱梁框架分析法的基本原理，结合波形钢腹板单箱单室箱梁的结构特点和力学特性，推导了其桥面板横向内力计算公式，该方法能够反映横向框架作用和箱梁畸变效应对箱梁顶板横向内力的影响。同样采用基于框架分析法基本原理的能量法对单箱双室箱梁顶板横向内力进行分析，并研究了波形钢腹板箱梁的腹板线刚度与顶板线刚度的相对比值对顶板横向内力值的影响。 为研究波形钢腹板箱梁桥面板的横向受力特性，设计制作了1片波形钢腹板单箱双室试验梁，对各种加载工况下的桥面板横向受力分布进行试验测试，并与有限元计算结果做了比较分析。 在理论分析、有限元分析及室内试验的基础上，针对波形钢腹板箱梁桥面板的有效分布宽度问题进行了研究。基于我国公路混凝土桥面板计算理论，提出了在车辆轮载作用下波形钢腹板组合箱梁桥面板有效分布宽度计算方法，在此基础上，通过不同计算模型的对比，提出了车辆荷载作用下波形钢腹板箱梁桥面板横向内力的刚架计算模型及相应的计算公式。 为了研究波形钢腹板箱梁承托对桥面板横向内力的影响，对1片混凝土顶板设置承托的波形钢腹板单箱双室试验梁进行了试验。通过试验值与有限元值的对比分析，提出了车辆轮载作用下设置承托的波形钢腹板箱梁桥面板横向内力计算公式。 基于一年的实桥波形钢腹板箱梁的混凝土顶板温度实测数据表明，在太阳照射下，铺设10cm厚沥青铺装层的波形钢腹板箱梁桥面板沿厚度方向温度梯度分布为线性分布，最大温差值为5.4℃，并可按刚架模型计算桥面板的横向温差应力。研究建议波形钢腹板箱梁桥面板应同时考虑桥面板恒载、车辆荷载和最大温差作用，并且按作用效应组合进行混凝土桥面板的截面设计计算。 |
| 作者： | 赵品 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 叶见曙 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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