原文传递
波纹钢腹板组合箱梁力学特性分析与试验研究
| 论文题名： | 波纹钢腹板组合箱梁力学特性分析与试验研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;组合箱梁;波纹钢腹板;结构力学 |
| 摘要： | 减轻上部结构自重研究是桥梁研究中十分重要的问题。波纹钢腹板体外预应力组合箱梁是一种新型的桥梁结构,它具有减轻自重,进而减轻下部结构工程量,改进结构性能,方便施工,降低工程造价及造型优美等众多优点。本文总结国内外有关文献,设计了两侧腹板分别采用埋入式连接键和波纹PBL.连接键的波形钢腹板箱梁进行模型试验。对试验梁制作过程中发现的问题进行总结；对试验梁应力分布特点及挠度进行分析,对比置换模型理论计算的结果,验证理论计算方法的正确性；建立波形钢腹板箱梁的空间有限元模型,通过与试验实测值和理论计算值相比较,检验有限元分析的精度；在确认理论计算的正确性和有限元分析的精度以后,最终完成波纹钢腹板组合箱梁的实桥设计。主要研究工作成果如下： (1)波纹PBL剪力连接键具有良好的延性和抗疲劳性能,承托钢板可以增加波纹钢腹板的纵向刚度,而且施工时充当混凝土顶板模板方便施工。埋入式剪力连接键无需焊接,可减少施工工作量,经济性优势明显,且无焊缝疲劳问题。 (2)在各级荷载作用下波纹PBL,连接键一侧挠度都比埋入式连接键一侧挠度小,说明波纹PBL连接键工作性能比埋入式连接键好,在剪力键需承受很大的水平剪力时可考虑使用。相比波纹PBL连接键侧顶、底板裂缝情况,埋入式连接键侧顶、底板裂缝出现早、数量多和宽度大,最后破坏发生在埋入式连接键侧支座附近底板,进一步说明了波纹PBL连接键工作性能比埋入式连接键好。 (3)钢腹板纵向应变相对于混凝土处应变很小且接近于零,说明弯矩主要由混凝土顶底板承担,不考虑钢腹板应变,截面混凝土应变符合平截面假设。在箱梁底板混凝土开裂破坏时波纹钢腹板没有发生屈曲破坏,证明波纹钢腹板具有很强的抗剪能力。 (4)在弹性荷载范围内,试验梁应变增长呈线性变化。横截面上应变分布不均,钢腹板与混凝土翼板连接处应变较大,出现明显的剪力滞现象。 (5)有限元软件模拟试验梁的变形与试验梁实测数据相符,但也发现了有限元应力分布与试验梁实测数据有差别,这是因为有限元模拟组合结构钢腹板与混凝土顶底板接触和实际有差别。有限元软件计算是有效的,但模拟组合结构需要我们进一步研究。 (6)桥跨较小时,可以设计顶板采用带承托钢板的PBL连接键,底板采用施工简单的埋入式连接键。这样的顶底板剪力键组合既满足工作性能要求,又有良好的经济性。 |
| 作者： | 崔剑奇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 常锦国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
