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单箱双室等截面波形钢腹板组合箱梁扭转力学性能分析（钢底板）
| 论文题名： | 单箱双室等截面波形钢腹板组合箱梁扭转力学性能分析（钢底板） |
| 关键词： | 波形钢腹板组合箱梁;扭转性能;振动特性;底板构造;几何参数 |
| 摘要： | 依据传统波形钢腹板组合箱梁的已有研究内容和方法，本文对一新型波形钢腹板组合箱梁（钢底板）的扭转性能和振动特性展开了探究。基于乌曼斯基第二理论推导单箱双室等截面波形钢腹板组合箱梁（钢底板）扭转控制微分方程，通过初参数解法求解箱梁截面应力分布状态;建立有限元仿真分析模型以验证理论值的适用性，且将结果与已有传统单箱双室波形钢腹板组合箱梁、混凝土箱梁试验值对比分析论证;分析箱梁底板几何参数变化对新型组合箱梁纵向翘曲应力的影响程度;最后，采用乌曼斯基第二理论及箱型梁动力运动学知识，推导单箱双室波形钢腹板组合箱梁约束扭转振动自振频率计算公式;还对影响箱梁自振频率的横隔板布置问题做了分析。得到以下主要结论: 1)单箱双室等截面波形钢腹板组合箱梁（钢底板）约束扭转效应主要以剪应力为主，正应力为辅，且扭转效应较传统波形钢腹板组合箱梁扭转效应明显。 2)在偏心荷载作用下，组合简支箱梁扭转和畸变效应往往耦合在一起，不容易分开。与已有试验结果对比发现，传统单箱双室波形钢腹板组合箱梁扭转和畸变效应占对称弯曲效应的40％，而新型箱梁比值达到50％，耦合效应占比明显上升。 3)通过对文章算例分析中的箱梁底板构造几何参数分析，底板厚度应设置在25mm～30mm范围，底板纵向加劲肋的高度宜为200mm，且加劲肋的厚度取值为14mm左右，横桥向加劲肋的布置间距为0.75m～1.00m，每个箱室布置2～4道，这样可以使得底板构造配比最优。 4)组合箱梁跨内设置横隔板能够提高新型组合箱梁扭转振动性能，梁体两端设置横隔板对单箱双室组合箱梁（钢底板）的基本频率影响不大，跨中区域设置横隔板对组合箱梁的扭转振动性能的提高更为有益，跨中区域横隔板应设置较密，两端部宜布置疏松。 本文针对新型波形钢腹板组合箱梁（钢底板），提出对新型构造形式的底板等效简化及利用有限元仿真模拟且优化底板各项参数的新方法;同时提出了新型结构理论计算结果与已有类似结构试验结论对比分析，进而论证理论结果适用性的新思路，希望能给工程研究人员一定的参考。 |
| 作者： | 成昭 |
| 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： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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