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横隔板对波形钢腹板组合箱梁桥抗扭性能的影响
| 论文题名： | 横隔板对波形钢腹板组合箱梁桥抗扭性能的影响 |
| 关键词： | 波形钢腹板;有限元分析;横隔板;抗扭性能;组合箱梁桥 |
| 摘要： | 波形钢腹板预应力PC组合箱梁桥具有自重轻、受力明确、独特的手风琴效应减小预应力损失、腹板的预制减少工序和减小工期、外型美观、到达使用年限后可以对钢腹板回收再利用等优点，但是它的抗扭性能有所不足。工程上大多采用布置横隔板来提高其抗扭性能。本文从工程实际出发进行了横隔板对波形钢腹板箱梁桥抗扭性能影响的研究，主要研究成果如下： （1）进行了室内波形钢腹板模型梁设计和试验，选取合理的单元类型和材料属性进行 ANSYS有限元模拟。结果表明，ANSYS有限元模型计算结果和试验梁的实验数据分析结果相互吻合良好。说明建模过程中钢腹板与顶、底板的连接选用刚性连接是可行的，建立的ANSYS模型是正确的。 （2）模型试验梁的结果表明，箱梁无横隔板时在偏载作用下扭转很明显，其抗扭性能较差，添加横隔板可以提高抗扭性能，而且对控制混凝土的翘曲应力和钢腹板的剪应力都是有利的。 （3）增加横隔板数量一定程度上提高了箱梁的抗扭性能，当横隔板数量达到一定时，箱梁的抗扭性能的提高幅度慢慢降低。横隔板对高跨比较大的波形钢腹板箱梁影响较大，对高跨比较小的箱梁影响较小。建议波形钢腹板箱梁设计时高跨比尽量在1/14到1/9之间。当高跨比大于1/9时，建议横隔板布置数量为1个，当高跨比大于1/14小于1/9时，建议横隔板布置数量为3个，当高跨比小于1/14时建议横隔板布置数量为5个。 （4）加厚横隔板可以减小箱梁的畸变，增大抗扭性能。在扭转作用下横隔板聚集在一起比分散开布置对波形钢腹板箱梁整体抗扭性能的提高更有利，建议横隔板厚度设计为一个波形的平板长度。用钢板代替混凝土来设计横隔板有助于提高箱梁的抗扭性能。建议设计波形钢腹板箱梁时，横隔板采用等重量的钢板来代替。 （5）横隔板的增加对波形钢腹板连续箱梁的抗弯性能提高不明显，对抗扭性能有一定的提高。连续箱梁在偏心集中荷载或偏心线荷载作用下布置一个横隔板之后，偏载挠度的减少就很少了。高跨比为1/7的连续箱梁建议设置横隔板数量为1个，横隔板间距为1/2L。在偏心集中荷载下剪应力最大出现在靠近3/4L的截面处，而不是荷载施加的1/2L截面附近。 |
| 作者： | 韩辉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘世忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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