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原文传递斜交钢箱梁桥静力分析研究

论文题名：	斜交钢箱梁桥静力分析研究
关键词：	斜交钢箱梁桥;受力特性;静力分析;有限元模型
摘要：	目前，钢箱梁被广泛的运用在城市桥梁建设中，因其自重轻、跨越能力大、施工周期短和制造架设方便等优点而备受桥梁设计者青睐。结构复杂、漂亮美观的钢箱梁桥，从功能性和景观性上也满足了现代化城市的需求。为使桥梁更好地适应地形地物的限制，与周围建筑环境协调一致，减小水中墩阻力能力以及满足通航等设计要求，使得斜弯结构在桥梁中的比例不断增大，而斜交钢箱梁桥的建设也逐渐增多。斜交钢箱梁桥大多采用正交异性钢桥面板结构，桥面板焊接细节复杂且存在很多的疲劳缺陷，在经历长期反复的车辆动荷载作用，焊接细部构造处易出现疲劳裂纹而发生疲劳破坏。　　本文以晋城市南环路立交桥钢箱梁部分和郑东新区龙北二路跨引水渠桥梁为工程背景，通过Midas/Civil和Ansys有限元软件建立斜交简支钢箱梁桥和斜交连续变截面钢箱梁桥的空间有限元模型，并对斜交钢箱梁桥的受力特性进行分析研究。其中对简支钢箱梁桥建立相同跨径的简支直桥模型进行对比，对连续钢箱梁桥建立梁单元模型和板单元模型进行分析对比，梁单元模型考虑有效分布宽度。通过斜交简支钢箱梁桥和直桥的受力特性对比发现，斜交钢箱梁桥的等效应力分布与直桥基本相同，应力平均值接近;斜交钢箱梁桥跨中顺桥向应力相对直桥偏小，支座在锐角处易出现负反力，直桥各支座反力相对均匀。通过斜交连续钢箱梁桥梁单元和板单元模型对比发现，梁单元平均组合应力与板单元接近，梁单元最大组合应力在考虑有效分布宽度仍比板单元偏小。另外，本文通过Midas/Civil和Ansys软件分别建立龙北二路钢箱梁有限元模型，结合现行公路桥梁规范和Miner线性累积损伤评估方法对钢箱梁进行疲劳验算，评估预期使用寿命。通过疲劳计算结果发现，钢箱梁桥面板疲劳细节4的疲劳寿命最短，各疲劳细节的寿命指标均小于容许值，不易发生疲劳破坏。
作者：	梁磊
专业：	建筑与土木工程
导师：	安永日
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文