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大跨度钢—混凝土组合桁架节点极限承载力研究
| 论文题名： | 大跨度钢—混凝土组合桁架节点极限承载力研究 |
| 关键词： | 大跨铁路桥梁;钢混凝土组合桁架节点;非线性分析;极限承载力;PBL剪力键 |
| 摘要： | 钢-混凝土组合桁架梁桥作为一种新型结构形式，具有自重轻、刚度大、整体性能优越、承载力高、造价低等优点，在重载、大跨铁路桥梁中有着广阔的应用前景。在荷载作用下，上弦端节点将承受不平衡水平推力作用，由于钢材与混凝土两种材料受力性能的差异，钢-混凝土结合部处受力复杂，如何保证其共同受力、协调变形，使节点及整个桁架具有较高的承载力，就具有重要的研究意义和实用价值。本文在试验基础上，以有限元分析为依据，对两种组合桁架节点进行承载力分析，主要研究内容如下: (1)讨论组合桁架节点非线性分析方法。介绍Abaqus非线性分析过程，为数值分析奠定基础。并讨论了组合桁架节点区抗剪承载力机理，分析节点区抗剪承载力的组成，对各部分抗剪承载力进行详细分析，得出各部分抗剪承载力计算公式。 (2)分析组合桁架节点传力机理。采用非线性有限元分析软件Abaqus对外接式和耳板式节点在水平荷载作用下的受力全过程进行模拟。在选取典型节点后，分析了水平推力作用下荷载在节点内部的传递路径，得出了弦杆、节点板以及腹杆上的应力大小及分布规律;并分别计算了考虑钢节点板与混凝土粘结与否的情况，得出了各PBL剪力键上剪力分布规律，结果表明PBL具有良好的抗剪承载力。 (3)研究组合桁架节点极限承载力构成。首先明确组合桁架节点屈服荷载和极限荷载的确定原则，在明晰节点传力机理的基础上，以单独构件为研究对象，对各个构件极限承载力进行逐一分析，根据节点最终极限承载力以单独构件中最低承载力为准，可得出节点各构件承载力强弱关系，进而推断出节点的破坏顺序。最后对影响组合桁架节点极限承载力的因素进行分析，结果表明，外接式节点中节点板厚度是主要因素，耳板式节点中腹杆壁厚对节点承载力有较大影响。 |
| 作者： | 贺桂超 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 周凌宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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