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原文传递箱梁桥腹板斜裂缝与承载力研究

论文题名：	箱梁桥腹板斜裂缝与承载力研究
关键词：	箱梁桥;极限承载力;实体-桁架模型;非线性分析;腹板斜裂缝
摘要：	钢筋混凝土/预应力混凝土箱梁桥在施工及正常使用过程中易开裂，特别是易出现腹板斜裂缝，因此应对腹板主拉应力分布规律进行研究。腹板斜裂缝的出现对桥梁的整体刚度、承载能力以及正常使用性能将产生很大影响，同时桥梁刚度下降又会进一步促进腹板裂缝的发展。国内外关于箱梁腹板开裂对桥梁刚度、承载能力、使用性能的影响研究还不够明确，大多只进行了定性描述而没有形成一套量化的计算理论。对混凝土构件开裂情况的模拟还不够精确，特别是箱梁桥局部屈曲，非线性收敛等问题。　　本文以某预应力混凝土箱梁桥为背景，在全面总结箱梁桥开裂原因及裂缝分布规律的前提下，利用空间实体有限元模型研究了箱梁桥的腹板受力特性。并以软化桁架模型理论为基础，以小扭弯比的加载方式，建立了弯、剪、扭共同作用下的实体-桁架模型，在满足与实体模型刚度等效的前提下，研究了箱梁桥在自重荷载、车道荷载正载与偏载荷载情况下的箱梁受力特性。并利用该实体-桁架模型进行了非线性计算，得出了箱梁的开裂荷载与极限承载力。本文取得的成果有如下几个方面：　　1．在“软化桁架理论”的基础上提出了“实体-桁架”模型的数值分析与建模方法。　　2．建立了五种不同角度的实体-桁架模型，分析了箱梁挠度与腹板应力受桁架斜杆倾角的影响情况，并得出了桁架斜杆倾角的优选办法。　　3．推导了“实体箱梁”与“实体-桁架箱梁”的刚度等效计算公式。　　4．分别建立了“实体模型”和“实体-桁架模型”，分别做了不同荷载工况下的数值计算与受力特性分析，通过非线性数值计算得出了箱梁桥腹板的开裂荷载和极限承载力。　　最后，本文针对研究中发现的问题展开了探讨，并对实体-桁架模型理论的发展与实际应用做了总结。
作者：	高铭巢
专业：	土木工程
导师：	钟新谷
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文