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波形钢腹板箱梁桥剪力滞效应研究
| 论文题名： | 波形钢腹板箱梁桥剪力滞效应研究 |
| 关键词： | 简支箱梁桥;波形钢腹板;剪力滞系数;能量变分法;有限元分析 |
| 摘要： | 波形钢腹板箱梁桥是一种新桥型，用波形钢腹板代替混凝土腹板，不仅减轻了桥梁自重，而且在受力上，混凝土上顶板和下底板主要承担弯矩和轴力，腹板主要承担剪力，充分发挥了各种材料的力学性能。本文主要是从理论推导和有限元计算分析两个方面对波形钢腹板简支箱梁桥进行剪力滞效应分析，拟为该类桥梁设计提供参考。 首先应用能量变分法分别对均布荷载和集中荷载下简支箱梁桥的剪力滞系数公式进行推导。在推导过程中，做了适当简化，主要对波形钢腹板箱形梁桥各部分的应变能进行了分析，通过公式推导说明可知，在进行抗弯分析的时候，可以忽略腹板的抗弯作用，只需要考虑上下翼板的影响。 选取有限元软件ANSYS对该桥梁的剪力滞效应进行了数值模拟，分析影响箱梁剪力滞效应的各项因素。计算结果表明，在所有因素中，箱梁的宽跨比是影响波形钢腹板箱形梁桥剪力滞效应的重要因素，随着宽跨比的减小，波形钢腹板箱形梁桥的剪力滞系数会发生较大的增大。悬翼比对箱梁的剪力滞效应影响较小，随着悬翼比的增大，集中荷载下箱梁的剪力滞效应会稍微增大。上顶板厚度的变化对箱梁剪力滞效应的影响不大，但是注意尽量保持上顶板厚度与下底板厚度不要相差太多，否则会引起剪力滞系数的增大。宽高比对箱梁剪力滞效应的影响相对比其他几个因素可不作为考虑的主要因素。对于腹板来说，波形钢腹板的长度和腹板折角的变化对箱梁的剪力滞效应影响很小，但是注意腹板的厚度不能太小，会引起箱梁的剪力滞系数变大，尤其是集中荷载下尤为明显，所以该类桥梁设计时对腹板厚度要有合理的取值。 最后分析了不同工况下该箱梁桥的剪力滞效应。发现当集中荷载沿着纵向移动时，大概移动到箱梁跨度的1/5时，荷载所在的箱梁截面剪力滞系数会发生突增，所以在进行该桥梁受力分析时只考虑荷载作用在跨中是远远不够的。其次是荷载的横向变位和偏载不利效应对该类桥梁的剪力滞效应影响很大，这些都需要在该类桥梁的设计和受力分析时引起足够重视。 |
| 作者： | 葛盼盼 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 葛玉梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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