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单箱双室波形钢腹板钢-混组合箱梁徐变及剪力滞效应分析
| 论文题名： | 单箱双室波形钢腹板钢-混组合箱梁徐变及剪力滞效应分析 |
| 关键词： | 波形钢腹板钢-混组合箱梁;徐变效应;剪力滞;ANSYS二次开发;桥梁自重 |
| 摘要： | 波形钢腹板钢-混组合箱梁作为一种新型结构，不但降低了桥梁自重，提高了桥梁的承载力，也使得钢材和混凝土两种材料的力学性能得到充分发挥。由于混凝土材料随着时间的增加同时也伴随着徐变的产生，而钢材没有，这两种材料的结合会随着时间变化而改变。徐变效应会引起箱梁截面应力重分布，也会影响载荷长期作用下箱梁剪力滞。本文针对单箱双室波形钢腹板钢-混组合箱梁进行了公式理论推导与数值模拟，探究徐变效应对剪力滞的影响。主要工作及研究结论如下： (1)通过ANSYS二次开发的语言APDL和UPFs进一步增强了有限元软件的计算功能，并且建立了一实腹式矩形箱梁，验证了编译的子程序的正确性。 (2)依据规范要求对混凝土徐变进行编译，利用ANSYS二次开发工具，修改了用户子程序usercr.F与波形腹板组合箱梁模型进行衔接，进一步研究徐变效应及剪力滞效应对箱梁力学性能分析。 (3)运用能量变分原理，建立了单箱双室波形钢腹板组合简直箱梁考虑徐变效应的剪力滞控制微分方程，推导了波形钢腹板组合箱梁在集中荷载和均布荷载作用下考虑徐变及剪力滞计算公式。通过ANSYS建立单箱双室波形钢腹板组合简直梁有限元模型，并分析了在徐变0~1500天，将理论解和数值解进行对比分析。 (4)对于在工程体系转换先简直后连续单箱双室波形钢腹板组合连续梁，根据T-B方程(按龄期调整的有效弹模法)，推导了考虑徐变效应剪力滞计算公式。分析了在徐变0~1500天波形钢腹板组合连续梁跨中和直点处箱梁截面时变应力和时变挠度。 (5)运用能量变分原理推导出单箱双室波形钢腹板简直梁，在集中荷载和均布荷载作用下同时考虑剪切变形和剪力滞效应挠度计算公式。分析了箱梁的初等梁理论、剪切变形及剪力滞挠度分别占总挠度的百分比，并分析箱梁在荷载长期作用下时变挠度及徐变相关因素对箱梁挠度的影响。 |
| 作者： | 陈龙 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 闫林君;谢国庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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