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原文传递波形钢腹板抗剪性能的研究

论文题名：	波形钢腹板抗剪性能的研究
关键词：	波形钢腹板组合桥;抗剪设计;有限元分析;受力特性;制作工艺
摘要：	波形钢腹板组合桥是一种用波折钢腹板替代混凝土腹板的新型钢-混组合结构桥梁，具有受力明确、材料利用率高、轻型、美观、高效、耐久、永久避免腹板开裂等优点，改进了传统钢筋混凝土梁桥的一些缺陷，是城市、景区较好的桥型选择，在国内外获得了广泛地推广应用，尤其在最近几年，波形钢腹板组合桥出现了井喷式的建设热潮。　　本文基于陕西省交通厅科技项目（12-21K），以波形钢腹板组合梁为研究对象，结合统计归纳、试验探究、理论计算分析、有限元分析、工程实例计算，重点研究分析了波形钢腹板的抗剪受力性能，主要包括剪切屈曲、剪应力、剪切变形等方面。本文的主要工作和结论为：　　（1）总结了波形钢腹板组合梁桥在国内外的发展、应用现状，以及波形钢腹板组合桥主要的结构优势和受力特性，并归纳了其抗剪研究现状。　　（2）调研了波形钢腹板组合梁桥的一些实例，对其波形钢腹板尺寸整理分析，进而根据局部屈曲、整体屈曲的发生条件，设计了4片波形钢腹板 H型钢梁用于抗剪试验，获得了相应的屈曲模态和屈曲荷载。结果表明：波形钢腹板仅承担剪力且沿高度方向均匀分布；整体屈曲贯穿大部分波段，侧向位移相对较大；局部屈曲发生在单个波段，侧向位移相对较小，易伴随发生合成屈曲；由于几何初始缺陷的存在，波形钢腹板达不到理想的屈曲强度。　　（3）根据波形钢腹板组合梁桥中波折钢腹板的实际情况，分析了波折钢腹板的弹性局部、弹性整体、弹性合成屈曲强度理论和计算公式，并给出了使用范围和建议；整理国内外6组试验数据，对比分析已有波形钢腹板非线性屈曲强度计算公式，在前文分析得到的范围内，文中建议的公式计算精度相对较高，并通过本文试验值、有限元计算值进行了验证。　　（4）分析推导了混凝土顶底、板和波形钢腹板承担剪力的计算公式，计算得实桥中钢腹板承担剪力在80％以上；推导了考虑腹板剪切变形情况下等截面波形钢腹板简支组合梁挠度计算公式，与欧拉梁、李宏江、贺君公式进行计算对比，本文公式相对简单精确，适合工程使用；最后给出了波形钢腹板抗剪设计流程；　　（5）从钢材的选用、波折的成型、钢腹板的焊接与连接、防腐涂装等方面，介绍了波折钢腹板的加工制作工艺及重点，给出了相应的分析和建议。
作者：	侯立超
专业：	建筑与土木工程
导师：	李立峰;王甜
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文