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比拟杆法分析波形钢腹板箱梁桥剪力滞效应
| 论文题名： | 比拟杆法分析波形钢腹板箱梁桥剪力滞效应 |
| 关键词： | 波形钢腹板组合箱梁桥;剪力滞效应;比拟杆法;有限元分析;受力特点 |
| 摘要： | 波形钢腹板体外预应力组合箱梁桥是一种独特的桥梁结构形式，它由波形钢腹板代替传统的混凝土腹板，减轻了结构的自重，加上它的受力非常明确，即砼翼板承受弯矩、钢腹板承受剪力，充分利用了材料的特点，在工程上的应用越来越广泛。 本文重点围绕单箱单室波形钢腹板简支梁和连续梁翼板的剪力滞问题展开研究。由于波形钢腹板组合箱梁受力特点是：波形钢腹板只承受剪力、上下混凝土翼板承受弯矩。这一特点和比拟杆法计算剪力滞效应的基本假定完全一致，即腹板只承受剪力、翼板承受弯矩，因此本文提出采用比拟杆法来进行波形钢腹板的剪力滞效应分析，完成了以下工作： (1)首先由箱梁的受力特点引出剪力滞效应的概念和分析方法，然后介绍了波形钢腹板组合箱梁的特点和研究现状； (2)根据比拟杆法的基本假定和计算原理，推导出波形钢腹板组合箱梁的比拟杆面积，建立了微分方程组。通过引入样条函数逼近求解，利用边界条件和变形协调形成16n个方程组，并编制了九杆比拟法的MATLAB程序求解方程组； (3)通过两根简支梁和一根连续梁剪力滞模型试验以及空间有限元ANSYS分析和比拟杆法计算，对剪力滞效应进行了理论计算与试验结果的对比，结果基本一致，验证了比拟杆法计算剪力滞效应的准确性； (4)利用比拟杆法对剪力滞影响因素和影响范围大小进行了分析，建立了波形钢腹板简支梁和连续梁有效分布宽度计算公式； (5)通过试验研究和理论分析发现：①波形钢腹板组合箱梁在集中荷载作用下剪力滞效应大于均布荷载作用下剪力滞效应，顶板剪力滞效应大于底板剪力滞效应；②连续梁内支座处剪力滞效应大于加载处；③宽跨比是剪力滞效应的主要影响因素；④剪力滞效应影响范围非常的有限；⑤随着集中荷载向支座移动，在支座附近剪力滞系数变化非常大。 |
| 作者： | 向宇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李立峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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