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板桁组合结构钢桥关键节点受力特性分析研究
| 论文题名： | 板桁组合结构钢桥关键节点受力特性分析研究 |
| 关键词： | 板桁组合结构桥梁;悬索钢带;主桁连接;钢带顶点;受力特性 |
| 摘要： | 板桁组合结构桥梁是桥面板与桥面系纵横梁结合的一种结构形式桥梁，它具有诸多优点，是公铁两用桥梁中比较理想的结构形式之一。同时，由于板桁组合结构是由桥面板与主桁架组合而成，共同作用受力，所以能同时发挥桥面板与主桁平纵梁的作用，增强结构的抗弯刚度和抗扭刚度。板桁组合结构作为一种不断发展和使用的新型结构，其节点的应力分布情况和传力途径如何，有什么优越性都是值得探讨研究的问题。因此需在整体分析计算的基础上，选取受力较大且具有代表性的节点，进行局部应力分析，研究节点的应力分布及受力特性。 本文依托在建的曾家岩嘉陵江大桥和郭家沱长江大桥中的关键节点进行受力特性分析。加劲悬索钢带与主桁连接处以及钢带顶点与吊杆连接处节点构造复杂，受力特性不明确，属于全桥中较为关键的节点，而加劲悬索的受力特性分析对于悬索桥尤为重要，加劲悬索钢带与吊杆连接节点和与主桁连接节点的受力特性又对整个加劲悬索的受力特性分析有着至关重要的作用。主桁的节点板联结着主桁、腹杆、横梁、平联等各类杆件，周边还与钢正交异性板联结，节点处杆件分别有节点板、横隔板、加劲肋、斜撑等，为受力复杂的空间异形结构，按空间杆系结构（梁单元）计算，不足以反应节点的应力分布和构造细节。本文使用大型通用有限元软件ANSYS对上述三类关键节点进行构造分析和节点受力特性分析，结果表明:对于不同位置的关键节点，根据其主要受力形式及其荷载传递路径，选取较为合理的节点构造形式能够有效地改善节点的应力分布，减少应力集中现象的出现;除去各杆件交汇位置有个别应力集中，节点各杆件应力分布都较为均匀，通过杆件剖面路径的轴向应力可以清晰地看出荷载传递和应力分布规律，同时对比分别使用梁单元和板单元模拟节点，梁单元对于结构的整体分析更合理，而板单元对于结构的局部分析更合理。通过对比梁单元中杆件轴力和板单元中杆件轴力，可以清晰地看出结构局部位置荷载的传递路径和荷载分配比重，有利于分析结构局部位置的杆件强度和稳定。 |
| 作者： | 刘国龙 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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