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原文传递预弯组合梁抗弯承载力计算方法再研究及程序开发

论文题名：	预弯组合梁抗弯承载力计算方法再研究及程序开发
关键词：	预弯组合梁桥;抗弯承载力;计算方法
摘要：	从1949年比利时学者利普斯基（A.Lipski）首次提出预弯梁这一概念至今已有70余年，而我国对预弯组合梁的相关理论和工程研究比国外迟了约40年。2018年10月，我国住房和城乡建设部发布了《预弯预应力组合梁桥技术标准》（CJJ/T276-2018）（以下简称技术标准）。使用技术标准中预弯组合梁的承载极限状况计算和应力计算等公式进行手算依然较为繁琐。因此有必要对预弯组合梁截面承载力计算方法进行再研究，并推出预弯组合梁桥设计验算专用程序以进一步推广预弯组合梁桥。　　基于以上背景，本文主要进行了以下几方面的研究：　　（1）从塑性理论出发，推导预弯组合梁截面塑性抗弯承载力计算方法，并提出3种简化计算方法；使用3种简化计算方法对7根试验梁的截面理论抗弯承载力进行对比，最终确定简化计算方法1，即假定舍去原弹塑性计算方法中弹性核部分承载力，作为预弯组合梁截面的简化计算方法。　　（2）分别使用弹塑性计算方法、塑性计算方法、简化计算方法对7根试验梁的截面抗弯承载力进行计算，使用通用有限元软件ABAQUS对预弯组合梁进行非线性有限元分析，并将计算结果与简化方法计算值进行对比，以验证所提出抗弯承载力简化计算方法的安全性和准确性。结果表明：本文提出的抗弯承载力简化计算方法较弹塑性方法及塑性方法有所简化且计算结果与现有标准方法吻合良好，能用于预弯组合梁截面抗弯承载力计算。在此研究的基础上，给出采用该方法计算预弯组合简支梁桥承载力计算示例，供实际工程参考。　　（3）基于技术标准中的设计方法，结合预弯预应力组合梁设计验算系统（PBS系统）计算需求及功能实现，对包括截面几何特性计算、任意截面内力计算、弹性设计方法具体应用等内容进行思路整理、公式总结和推导，并给出适用条件。　　（4）基于预弯组合梁桥设计验算需求，在QtCreator平台采用VisualC++语言编制PBS系统。该软件可对公路及城市道路的预弯组合梁结构进行设计验算分析，适用于计算简支等截面梁及变截面梁，且可区分工程梁与试验梁两种梁段类型。通过两个计算示例，对PBS系统运行计算的正确性进行验证，验证结果表明：PBS系统内力计算、截面几何特性计算、承载能力极限状态计算等各模块运行良好、功能均能实现、能够保证系统计算正确性；软件界面美观、直观、人性化。　　（5）基于现有预弯组合梁标准设计、公路桥梁通用图和日本预弯组合梁桥标准设计集，使用PBS系统对预弯组合梁桥标准梁进行细化设计并加以验算，最终确定15种标准跨径，每种跨径对应两种桥宽，每种桥宽对应三种梁高，共计6套标准尺寸，90个标准梁尺寸；并将标准梁导入PBS系统中，供设计人员参考使用。
作者：	钱建奇
专业：	交通运输工程
导师：	杨明;费梁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2021