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地震荷载作用下预应力混凝土曲线箱梁剪力滞效应有限元分析
| 论文题名： | 地震荷载作用下预应力混凝土曲线箱梁剪力滞效应有限元分析 |
| 关键词： | 剪力滞效应;地震荷载;曲线箱梁桥;预应力混凝土;有限元分析 |
| 摘要： | 曲线桥作为现代桥梁的一种重要桥型能够满足各方向交通联结的需求，在实际桥梁工程建设中得到了越来越普遍的应用，且其截面多为箱形截面。研究发现，在工程前期的设计过程中若不认真考虑箱梁的剪力滞效应往往会降低结构的安全性，曲线箱梁自身特有的弯扭耦合效应导致其剪力滞效应问题更加难以准确地分析。目前已有研究多集中于曲线箱梁在静荷载作用下的剪力滞效应，曲线箱梁特别是预应力混凝土曲线箱梁在地震作用下的剪力滞效应研究较少。针对这些不足，本文做了如下工作： （1）论述了剪力滞效应和预应力度的基本定义，介绍了有限元分析法的理论基础和计算地震作用的各种方法； （2）在ANSYS中建立5种不同预应力度的预应力混凝土曲线箱梁模型，计算其在EL Centro波、天津波、唐山波3条地震波作用下跨中截面各节点的正应力并换算为剪力滞系数。由计算结果可以看出3条地震波作用下截面上各节点的剪力滞效应随预应力度变化的规律是一致的，位于顶板与内侧腹板交接位置处的节点和翼缘板内侧边缘位置处的节点剪力滞效应均随预应力度降低而减弱，预应力度变化对位于顶板与外侧腹板相交区域的节点剪力滞效应影响非常有限。当预应力度大于0.5时，处于翼缘板外侧边缘位置处的节点剪力滞效应随预应力度降低而减弱，底板与腹板相交界位置的节点剪力滞效应随预应力度降低而增强，而当预应力度不高于0.5时，位于底板与内侧腹板交接部位和翼缘板外侧边沿位置的节点剪力滞效应随预应力度降低而表现出增强的变化趋势，底板与外侧腹板交接处节点的剪力滞效应则随预应力度降低而减弱； （3）对比研究了简支和固支两种边界条件下曲线箱梁跨中截面的剪力滞效应规律。结果表明，两种边界条件下顶板和底板的剪力滞系数分布规律大体一致，同一节点剪力滞效应随预应力度变化的规律也相同，改变边界条件对位于翼缘板边缘位置的节点剪力滞效应产生了相对较大的影响，且固支箱梁翼缘边缘位置处节点的剪力滞效应较简支显著。 |
| 作者： | 汪呈罡 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 卢海林;张明远 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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