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单箱三室波形钢腹板箱梁扭转和畸变效应分析及内衬混凝土优化研究
| 论文题名： | 单箱三室波形钢腹板箱梁扭转和畸变效应分析及内衬混凝土优化研究 |
| 关键词： | 波形钢腹板;钢腹板箱梁桥;桥梁设计;偏心荷载;畸变效应;内衬混凝土;箱梁扭转 |
| 摘要： | 自波形钢腹板箱梁桥问世以来，以其在结构受力性能、减少工程量、缩短工期以及降低成本等方面的优势，已迅速成为很多桥梁设计时的首选桥型。相比于普通混凝土腹板的箱梁，波形钢腹板箱梁由于腹板采用波形钢板，其截面抗弯和抗扭刚度都要小很多，在偏心荷载作用下，波形钢腹板箱梁将会产生较大的翘曲应力，尤其是宽幅的单箱多室波形钢腹板箱梁，偏心荷载作用下的扭转和畸变效应会更大。本文以在建的南淝河大桥为背景，对单箱多室波形钢腹板箱梁的扭转和畸变效应以及内衬混凝土构造尺寸进行了较为系统的研究。 (1)在分析箱梁扭转效应乌氏第二理论的基础上，进一步总结了单箱多室波形钢腹板箱梁扭转效应的理论计算方法，具体计算分析了单箱三室变截面波形钢腹板箱梁的约束扭转正应力和剪应力。 (2)在讨论计算单箱单室箱梁畸变效应的弹性地基梁法运用于单箱多室变截面箱梁分析计算不足的基础上，采用有限元法分析其畸变效应。利用ANSYS建立全桥有限元模型，将扭矩荷载等效分解为扭转荷载和畸变荷载，分析了单箱三室波形钢腹板箱梁在偏载作用下的扭转效应和畸变效应。将有限元法数值分析得到的扭转效应与理论方法的计算结果进行对比，验证了理论计算方法的适用性。最后，对比了钢腹板箱梁和混凝土腹板箱梁在畸变荷载下作用效应的差异以及分析了偏心荷载作用下波形钢腹板箱梁扭转和畸变的整体效应。 (3)分析单箱多室波形钢腹板箱梁扭转和畸变效应的主要影响因素，分析得出偏载系数随其影响因素的变化规律，提出了改善扭转和畸变效应的设计建议。 (4)研究波形钢腹板箱梁桥在支点附近的内衬混凝土构造对波形钢腹板受力性能的影响，给出了内衬混凝土尺寸的设计建议，包括内衬混凝土的长度，支点处的最大厚度以及钢混结合段结束点处的最小厚度。 |
| 作者： | 崔学峰 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 胡成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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