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原文传递曲线宽箱梁桥的力学性能研究

论文题名：	曲线宽箱梁桥的力学性能研究
关键词：	曲线宽箱梁桥;力学性能;比拟板-梁格法;有限元模拟
摘要：	曲线梁桥是现代化交通工程中的一种重要桥型。近年来，随着高等级公路和城市道路的迅速发展，同时考虑到地形、地物的限制，路线整体线形的连续性以及城市景观美化等因素，使得曲线桥被普遍采用。但是曲线桥的弯扭耦合效应，使得其结构分析成为一个复杂的空间问题。目前，用于曲线宽箱梁桥分析的传统梁格法计算精度有限，而三维实体元法使用又不方便。因此，既要保证计算精度、又要方便实用的曲线宽箱梁桥结构设计计算模型与算法仍有待于进一步研究与完善。另外，随着曲线宽箱梁桥的大规模使用，各种病害也大量出现，进一步研究曲线宽箱梁桥工程事故、病害发生的力学机理及影响因素是十分必要的。　　本文基于梁格法、有限单元法以及比拟正交异性板法的基本原理，针对曲线宽箱梁的截面特点，探讨和提出了一种相对简单实用又具有足够精度的改进梁格法，即比拟板—梁格法，并提出了比拟板—梁格法在梁格划分以及截面特性计算的一般方法。　　模拟实际工程，利用有限元软件MIDAS/CIVIL和ANSYS建立曲线宽箱梁桥的传统梁格模型、比拟板—梁格模型以及精细的实体元模型，研究曲线宽箱梁在不同荷载作用下的空间受力情况及内力横向传递机理。　　制作三跨连续曲线宽箱梁桥的有机玻璃模型，采用静力加载的方式测得曲梁控制截面上的应变值和挠度值，并提出了用“不均匀系数”来表达曲线桥受力的不均匀性。将试验结果与有限元模型的计算结果进行比较分析，验算比拟板—梁格法所提模型的计算精度及实用性，同时得到了曲线连续宽箱梁的应力与挠度横向分布规律。　　以在建的湖南省大岳高速君山互通主线桥所接的A匝道第一联曲线宽箱梁桥为背景，采用比拟板—梁格有限元模型对混凝土曲线连续宽箱梁进行平面内的变形分析。同时针对此桥的力学特点，对其因梁体变形而可能引起的病害进行分析，为设计、施工提供参考。
作者：	谭鹏
专业：	土木工程
导师：	王解军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中南林业科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文