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原文传递波形钢腹板PC组合箱梁改进型埋入式剪力键静力性能研究

论文题名：	波形钢腹板PC组合箱梁改进型埋入式剪力键静力性能研究
关键词：	波形钢腹板PC组合箱梁桥;剪力键;静力性能;承载力计算;有限元分析
摘要：	随着现代桥梁科学技术的飞速的发展，桥梁上部结构自重成为阻碍其自身跨越能力的关键性因素，波形钢腹板PC组合箱梁桥应运而生，由于其轻薄的结构特点和强大的承载能力，近年来在全世界范围内得到广泛认可，并在桥梁界内地位日益稳固。　　为适应波形钢腹板PC组合箱梁桥的进一步发展，本文对改进型埋入式剪力键的静力性能和破坏形态展开了深入全面的分析研究，并通过试验研究和有限元三维仿真模拟进行对比分析，推出具有广泛普适性的改进型埋入式剪力键的承载力计算公式。为此，本文进行了如下几方面的工作: 　　①对波形钢腹板PC组合箱梁桥的发展历程和剪力键在国内外的发展研究情况以及常用剪力键种类和应用情况进行了简要的介绍; 　　②通过本文依托工程—重庆花天河大桥波形钢腹板PC组合箱梁桥连续钢构设计方案的介绍引入了本文的研究对象-改进型埋入式剪力键，并对其构造形式进行了简要的介绍; 　　③以推出试验的方式对改进型埋入式剪力键和被大家所熟知的S-PBL剪力键的静力性能和破坏形态进行对比试验，并分析研究其受力破坏机理;同时设计了5组更改不同影响因素的结构尺寸的改进型埋入式剪力键，观察并记录其试验结果并与标准尺寸的改进型埋入式剪力键进行比较分析，发现试验所得改进型埋入式剪力键的极限承载力约为S-PBL极限承载力的2倍。　　④依靠有限元基本理论，以有限元非线性计算软件Midas/FEA对改进型埋入式剪力键进行三维实体有限元分析，并通过与试验所得的静力性能和破坏形态进行对比分析论证有限元计算结果的可靠性; 　　⑤对惯常研究的影响剪力键承载能力主要影响因素进行有限元理论分析，并将有限元所得值与实验值进行对比分析，确定改进型埋入式剪力键承载能力的关键性影响因素，并通过计算比较确定了各静力性能影响因素的次序。　　⑥通过对128组有限元值和大量试验结果的多元回归分析，以及已有的PBL承载力公式的经验总结，最后推出专适于改进型埋入式剪力键的承载能力计算公式。　　⑦对公式的计算值与有限元值和试验值进行对比分析，验证计算值的可靠性和精确性。该公式在实际工程中运用具有广泛的普适性和安全可靠性。　　⑧通过对改进型埋入式剪力键的影响因素的具体量化分析研究，结合工程实践，确定了改进型埋入式剪力键的合理构造参数取值范围。　　通过以上各方面的研究结果，论证了改进型埋入式剪力键较S-PBL和普通埋入式剪力键的静力性能的优越性，确定了各关键性影响因素对承载力结果的影响程度，推出了具有广泛适用性的改进型埋入式剪力键的承载力计算公式，有利于改进型埋入式剪力键的进一步推广适用。
作者：	陈诗
专业：	土木工程；桥梁与隧道工程
导师：	杜国平;张雪松
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文