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原文传递变截面波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的研究

论文题名：	变截面波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的研究
关键词：	变截面波形钢腹板组合箱梁;剪力滞效应;力学性能;荷载作用;数值模拟
摘要：	近年来波形钢腹板箱梁作为一种新型结构在我国的发展非常迅速,2005年在我国江苏省建成了国内首座波形钢腹板组合箱梁人行天桥,自此以后,我国对波形钢腹板箱梁桥的设计计算理论研究及施工方法的探讨迎来了一个新的春天。国家有关部门成立了相关的自然科学基金,为各科研机构、高校提供相关研究课题。兰州交通大学自2011年承担波形钢腹板箱梁的相关理论课题研究以来,通过实桥实验、理论计算、有限元数值分析,对各项课题进行了详尽研究。　　本文基于等截面波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的研究,对变截面波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应进行初步探讨,这是一个全新的课题。据相关文献,对等截面混凝土箱梁剪力滞效应的研究已处于比较成熟的阶段,不论是数值模拟还是理论计算,都得出了比较理想的结果,但对变截面波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的研究还处于萌芽阶段。本文依托国家自然科学基金项目—大跨径波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的力学性能分析与试验研究,项目批准号(51368032),通过数值模拟和理论计算,对变截面波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应进行初步探讨。主要工作及相关结论有: 　　(1)按照项目试验梁建立(3m+3m)的连续梁空间有限元模型,在不同工况下,比较等截面波形钢腹板组合箱梁和变截面波形钢腹板组合箱梁的在相同计算截面上的剪力滞系数,发现两者有很大差异,初步得出波形钢腹板组合箱梁的剪力滞系数与截面形式密切相关的结论。　　(2)按照桥梁设计规范,分别探究了两车道和三车道550kN荷载作用下箱梁的剪力滞效应,得出荷载横向布置对箱梁剪力滞效应有很大影响的结论,在荷载集度较大的地方,箱梁剪力滞较大,同时发现横隔板对箱梁剪力滞也有比较大的影响。　　(3)宽跨比是影响箱梁剪力滞效应的主要因素,本文建立了不同宽跨比的变截面波形钢腹板组合连续箱梁的有限元模型,分别研究了集中荷载和均布荷载作用下,宽跨比对组合箱梁剪力滞效应的影响程度,发现在不同荷载工况下变截面组合箱梁的顶底板剪力滞系数在肋板附近随宽跨比增加而增加,在箱梁中心附近随宽跨比增大而减小。　　(4)横隔板的位置(间距)对箱梁剪力滞系数的影响是比较明显的,本文讨论了不同横隔板位置(间距)时箱梁的最大剪力滞系数及位置,得出了横隔板处箱梁剪力滞系数显著减小并对横隔板的最佳位置布置提出了建议。　　(5)在不同荷载作用下,梁轴向的应力分布也不同,也即箱梁的剪力滞效应在轴向的分布也不同,这也是确定箱梁最大剪力滞位置的主要依据,在横隔板两侧应力出现明显突变;在集中荷载作用下,最大剪力滞的位置就是加载位置(忽略横隔板的影响时),均布荷载一般都出现在跨中位置(忽略横隔板的影响),并且顶板的剪力滞系数大于底板的剪力滞系数。
作者：	易建强
专业：	建筑与土木工程
导师：	王丽娟
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