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原文传递 大跨径波形钢腹板桥屈曲分析及设计研究
论文题名: 大跨径波形钢腹板桥屈曲分析及设计研究
关键词: 大跨径;波形钢板;板桥;屈曲分析;波形钢腹板;桥梁跨度;模式;连续梁桥;整体屈曲;设计计算;曲线;剪切屈曲;安全;有限元分析;梁结构;力分配;几何;混凝土;绘制;大跨度桥梁
摘要: 随着大跨度桥梁的兴起以及发展,波形钢腹板连续梁桥作为一类适合于大跨结构应用的新兴桥型,其传力路线清晰、受力分配合理,抗震效果良好,材料性能利用率高,同时,自重轻、经济效果好,外观新颖,适合我国桥梁结构发展的趋势。伴随这类桥梁的最典型特点就是波形钢腹板的应用,这就要求在设计计算的过程中不仅存在强度问题,还要进行失稳控制。
   波形钢腹板桥梁的受力分配,基本上是由混凝土底板和顶板来承载轴向力和弯矩的作用,波形钢板只是分担剪力。在剪切作用下,对于波形钢板的设计既要考虑其屈服条件,亦要顾及剪切屈曲的影响,剪切屈曲的模式包括局部屈曲、整体屈曲和组合屈曲。
   本论文主要工作如下:
   1)依托深圳南坪二期快速线南山大桥(主桥跨径布置:80m+130m+80m,大跨径连续梁结构)的剪切理论计算知识,提出了属曲安全率曲线的概念。通过绘制屈曲安全率曲线图,可直观的将屈曲安全率储备情况加以表达。
   2)进行了波形钢板与混凝土顶、底板的组含以及各波节段波形钢板之闻的连接分析,据此确定了合适的边界条件,建立有限元计算模型,通过对波形钢板的各个几何尺寸(波高、弯折角、平直段长度、板高等)的变化控制,通过绘制表格、曲线的方式分析了各个几何参数对应的屈曲模式的变化趋势;
   3)通过对梁高、粱跨变化对屈曲模式影响的有限元分析,得出了桥梁跨度与屈曲模式的关系:随着连续梁桥梁跨度的增加,波形钢板的屈曲模式将由局部屈曲向整体屈曲发展。
   4)提出了关于屈曲分析偏于安全的屈曲控制几何参数算法,绘制了参数控制曲线,以为设计计算提供参考和查询之便。
作者: 孙大博
专业: 结构工程
导师: 王东炜;李广慧
授予学位: 硕士
授予学位单位: 郑州大学
学位年度: 2010
正文语种: 中文
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