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钢-预应力砼组合连续箱梁桥空间效应研究
| 论文题名： | 钢-预应力砼组合连续箱梁桥空间效应研究 |
| 关键词： | 钢-混凝土组合梁;空间效应;有限元分析;偏载系数;荷载有效分布宽度;屈曲模态 |
| 摘要： | 钢-预应力混凝土组合结构综合了钢结构和预应力钢筋混凝土结构的优点，成为一种新型结构体系，在桥梁工程中得到广泛使用。钢-预应力混凝土组合连续箱梁桥通过钢一混接头将钢箱梁与混凝土箱梁连接为整体，钢箱梁通过剪力连接键与混凝土行车道板连接为整体。在外荷载作用下，组合连续梁桥除发生拉、压、弯曲、剪切和扭转变形外，还发生偏载效应和剪力滞效应等空间效应，同时由于钢箱梁为薄壁结构，还存在整体与局部的稳定性问题。 本论文以实际工程318国道浙江长兴段长桥大桥工程为背景，结合本桥的实际特点，对钢-预应力砼组合连续箱梁桥的空间效应进行了相关的研究，主要包括以下几个方面： (1)结合国内外对钢-混凝土组合梁研究的现状，阐述了本文所要研究的空间效应的以下几个方面：桥梁的偏载效应、箱梁的荷载有效分布宽度、钢箱梁的屈曲。根据所需研究的问题建立了空间板壳单元模型。 (2)为了研究大桥的偏载效应，根据特征断面的弯矩影响线加载了三种车道荷载，研究其在对称荷载与偏心荷载作用下的力学响应，根据各断面的应力与竖向挠度变形来研究其偏载效应，并计算偏载系数。分析结果表明，对于混凝土箱梁的偏载系数的取值，可按经验法取值，具有一定的安全储备，但对于钢箱梁则不能直接按经验法取值，需经过具体计算确定。 (3)计算了大桥在自重作用下各特征断面的法向正应力，分析其沿横向的不均匀分布规律，发现各断面均有不同程度的剪力滞现象，在支点处较为明显。同时根据桥梁规范计算各断面的有效分布宽度，并与实际应力图形进行计算比较，发现二者非常接近，说明根据规范计算的有效分布宽度与实际相符。 (4)分析了大桥在自重荷载作用下的屈曲效应，得出其屈曲特征值与屈曲模态。分析表明，由于混凝土梁段的刚度较大，不会发生失稳现象，屈曲主要发生在跨中的钢箱梁段。 |
| 作者： | 李天顺 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 何雄君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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