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钢-混凝土蜂窝组合梁(圆孔)理论分析与试验研究
| 论文题名： | 钢-混凝土蜂窝组合梁(圆孔)理论分析与试验研究 |
| 关键词： | 钢-混凝土蜂窝组合梁;应力计算;极限承载能力;弹性状态;静载试验 |
| 摘要： | 近年来,随着我国城市化进程的加快,城市桥梁的建设迎来了一个黄金时期,其结构形式也日趋多样化。钢-混凝土蜂窝组合梁是一种新颖的结构形式,具有经济、美观、轻型、实用以及受力合理和方便施工等优点,为桥梁主梁方案提供了一种新的选择,具有很大的工程潜力。本文以理论分析结合试验研究,从基本受力性能入手,研究了钢-混凝土蜂窝组合梁在荷载作用下弹性状态的应力计算方法,以及考虑塑性的极限承载能力计算方法,并给出了实际应用中的一些建议,主要包括以下几方面的工作: 1.设计了一根等截面的钢-混凝土蜂窝组合箱梁(圆孔),进行了弹性状态的静载试验以及极限承载力全过程静载试验,得到了试验梁静载作用下的应变、挠度等数据和各工况的极限承载力试验值,以及破坏的现象等第一手资料,为之后的研究打下了基础。 2.借鉴蜂窝钢梁应力计算普遍采用的费氏空腹桁架法简化计算理论,推导了钢-混凝土蜂窝组合梁弹性状态的应力简化计算公式,与试验结果的比较说明,公式能够很好地计算出腹板圆孔边缘环向应力的最大值及其位置(误差小于5％),能够较好地计算出应力的分布规律和趋势,但对于计算圆孔中心空腹截面以及圆孔间实腹截面处的应力时,结果不准确。 3.推导了计入环向加劲肋前后钢-混凝土蜂窝组合梁承载力简化计算公式以及运用公式进行承载力计算的方法,对钢-混凝土蜂窝组合梁各工况的极限承载力试验结果进行了研究分析,然后运用本章公式和计算方法算出了试验梁的极限承载力,并将计算结果与试验结果以及ANSYS有限元计算结果进行了比较。结果表明:本文公式可行且偏于安全；在承载力相同的情况下,钢-混凝土蜂窝组合梁比普通钢混组合梁节约钢材20％～35％左右,若考虑加劲肋的影响,节约钢材可达50％。 4.对钢-混凝土蜂窝组合梁在实际应用中的一些设计要点进行了论述,如蜂窝钢梁的设计生产、抗剪连接件、加劲肋的布置等；同时提出了实际工程应用中的一些建议。 |
| 作者： | 刘春 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 邵旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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