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波形钢腹板PC组合箱梁腹板稳定性研究
| 论文题名： | 波形钢腹板PC组合箱梁腹板稳定性研究 |
| 关键词： | 波形钢腹板;组合箱梁桥;极限荷载;屈曲模态;稳定性分析 |
| 摘要： | 波形钢腹板组合箱梁桥是一种将混凝土与钢板有效结合起来的新桥型,因结构轻型美观、受力明确等长处,显得应用前景非常良好。限于目前国内研究应用较少,所以设计施工水平有待进一步的提高。在分析总结了前人相关研究成果和国内外各种施工设计相关规范的基础上,本文通过ANSYS分析计算和理论经验公式的分析,研究了波形钢腹板组合箱梁桥的腹板稳定性问题。主要完成工作如下: 一、本文先回顾了波形钢腹板的发展和应用历程,并梳理了波形钢腹板的稳定性计算基础理论公式,分别从波形钢腹板局部屈曲强度计算、整体屈曲强度计算和合成屈曲强度计算三个方面进行阐述,总结了在线弹性情况和非线性情况下的经验计算公式,并用不同算例进行计算比较,得出各主要计算公式计算精度的差异。 二、本文在理论公式计算的基础上,利用ANSYS建立波形钢腹板箱梁的空间模型,在线弹性情况下进行了特征值屈曲分析,模型尺寸参考兰州市雁白黄河大桥和其它已建桥梁尺寸,建立模型分析了波形钢腹板板厚、波高、波折角度、直板长度、腹板高度和横隔板间距变化对其屈曲模态和屈曲极限荷载的影响,并分析总结其规律,与理论值进行比较。 三、本文在特征值屈曲分析的前提下,继续利用ANSYS非线性屈曲分析功能,计入波形钢腹板的初始几何缺陷、材料塑性、几何非线性和大变形效应等,用弧长法对波形钢腹板箱梁桥的腹板进行了全程屈曲响应分析。在非线弹性情况下对波形钢腹板的主要几何构造参数和横隔板间距变化对其屈曲模态和屈曲极限荷载的影响进行研究与分析,总结其变化规律,并对屈曲后性能也进行了分析研究和评价。 四、对线弹性分析结果和非线性分析结果进行分析比较,并结合理论公式分析比较得出线弹性和非线性计算结果的差别。 本文通过对波形钢腹板组合箱梁桥的腹板稳定性进行了线弹性和非线性分析研究,分析了不同几何构造尺寸时腹板屈曲后性能的差异,希望能为同类型桥梁的设计和施工提供一定的理论参考。 |
| 作者： | 杨健 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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