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双工字钢组合梁组合桥面板横向弯曲效应研究
| 论文题名： | 双工字钢组合梁组合桥面板横向弯曲效应研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;桥面板;双工字钢板组合梁;钢板组合桥面板;有效工作宽度;横向弯矩 |
| 摘要： | 我国现对双工字钢板组合梁桥尚未有明确的桥面板横向设计方法，现行规范《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》（JTG3362-2018）中有效工作宽度和弯矩修正系数主要针对混凝土梁桥研究提出，而双工字钢板组合梁与混凝土梁有众多不同，其钢混界面并非完全固结、钢腹板厚度相对混凝土梁较薄、截面有横向加劲构造，这些因素导致双工字钢组合梁桥面板边界条件不同于混凝土梁，且受力受横向加劲构造影响。为研究现行规范桥面板弯矩计算方法是否适用于双工字钢组合梁钢板混凝土组合桥面板，并分析钢板梁横向加劲构造、桥面板类型、横梁位置等参数对桥面板横向受弯性能的影响，本文依托某2×35m双工字钢组合连续梁设计1:2模型桥试验，同时基于试验结果采用有限元进行参数分析研究桥面板有效工作宽度和弯矩修正系数，其主要研究内容与结论汇总如下： （1）设计双工字钢组合梁模型桥并在第一跨和第二跨分别采用预应力钢筋混凝土板和钢板混凝土组合桥面板，分别对有横梁、有加劲肋、无横梁无加劲肋等截面进行跨中静载试验。通过应变测试，研究横向加劲构造对桥面板横向弯矩分布和有效工作宽度的影响，结果证明轮载作用下双工字钢组合梁桥面板横向弯矩受横截面框架效应影响明显，沿纵桥向布置有横梁的截面、设置横向加劲肋的截面等构造改变了框架刚度进而影响桥面板横向弯矩分布；组合板有效工作宽度大于预应力混凝土板；横梁位置改变对桥面板受力影响较小。 （2）根据简化框架模型提出桥面板有效工作宽度和横向弯矩影响参数，在试验结果验证有限元模拟方法可行的基础上建立实桥有限元模型进行参数分析，研究横向加劲构造、桥面板板厚、钢腹板厚度、钢主梁间距、钢主梁高度和横梁间距对组合板有效工作宽度和弯矩修正系数的影响，同时对比《公预规》得到规范计算的有效工作宽度偏不安全。 （3）根据参数分析所得规律，使用有限元计算双工字钢梁桥设计标准下最不利有效工作宽度。对比中美规范设计弯矩和有限元计算值、试验结果，发现《公预规》计算双工字钢组合梁组合板跨中弯矩时偏不安全，在计算钢梁支承处负弯矩时较为安全。 （4）通过分析简化框架模型提出桥面板弯矩计算公式，计算桥面板跨中弯矩时与有限元计算值、试验结果较为吻合。 |
| 作者： | 范泉锋 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 刘永健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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