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波形钢腹板PC组合箱梁弯扭力学性能分析与试验研究
| 论文题名： | 波形钢腹板PC组合箱梁弯扭力学性能分析与试验研究 |
| 关键词： | 波形钢腹板;组合箱梁;复合弯扭;模型试验;力学性能 |
| 摘要： | 为探究波形钢腹板组合箱梁在复合弯扭下的约束扭转和畸变性能，本文基于乌氏第二扭转理论建立箱梁约束扭转控制微分方程并采用初参数法求解；利用板元法，结合初等梁理论和薄板理论建立箱梁畸变控制微分方程并采用比拟地基梁法求解；由以上求解得到扭转、畸变的关键参数，同时通过室内模型试验梁静载试验并借助有限元数值模拟手段对此问题展开研究，并将三种方法所得结果作对比并分析论证。还对影响箱梁抗扭性能的关键构造--横隔板的合理设置问题展开研究，并给出了中横隔板合理设置的最大间距和合理厚度。得到主要结论如下： 1）偏载下箱梁发生刚性扭转，使箱梁产生附加挠度和翘曲应力且该翘曲应力与弯曲应力相比占很大比重，这一点得到了理论计算结果，模型试验和有限元数值模拟的验证； 2）翘曲应力最大值发生在混凝土板，且畸变翘曲应力大于扭转翘曲应力，但二者在耦合作用中具体所占比重还有待研究； 3）波形板对纵向翘曲（含扭转翘曲和畸变翘曲）不敏感，但波形板在偏载下产生的竖向附加剪应力数值较大，在波形板抗剪设计中不可忽视； 4）三种方法的对比结果显示，有限元计算精度高于实测值和理论计算，采用本文理论计算波形钢腹板组合箱梁的扭转和畸变具有一定精度且偏于安全； 5）设置横隔板可显著减小箱梁畸变变形，而对箱梁弯曲、扭转性能几乎没有太大的改善。 本文研究成果以期对该类桥梁的设计，施工监控和同类试验提供参考。 |
| 作者： | 冯明扬 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘世忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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