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正交异性钢箱梁加劲板局部稳定理论研究
| 论文题名： | 正交异性钢箱梁加劲板局部稳定理论研究 |
| 关键词： | 加劲板;局部稳定理论;能量法;残余应力;初始几何缺陷;临界刚度比 |
| 摘要： | 本文在总结中外学者的研究成果和各国规范的基础上,较系统地研究了单向均匀受压四边简支加劲板模型的稳定理论,并以此来评估正交异性钢箱梁加劲板的稳定性: (1)分别应用正交异性板法和能量法分析加劲板的线弹性屈曲应力。计算结果表明:正交异性板法,因为等效刚度较粗略导致误差较大；Timoshenko能量法,忽略加劲肋扭转刚度影响,可以较准确地估算闭口肋加劲板的线弹性屈曲应力。 (2)考虑双重(材料和几何)非线性、钢结构焊接残余应力和初始几何缺陷四个因素的影响,非线性分析进入弹塑性阶段的加劲板极限承载力。应用本文提出的非线性分析方法,分别计算开、闭口肋加劲板试件模型的极限承载力。计算结果表明,本文提出的计算方法可以较好地分析正交异性钢箱梁加劲板的受力状态。同时,分析发现:焊接残余应力和几何非线性对加劲板件的稳定性影响很大,因此在计算加劲板件的稳定承载力时必须考虑；初始几何缺陷峰值大小则对稳定性较敏感,而初弯曲方向对加劲板的稳定性影响不大,只是影响其失稳模态。 (3)本文还分别应用英国规范BS5400、美国规范AASHTO LRFD和日本《道路桥示方书·同解说》评估了开、闭口肋加劲板试件的极限承载力。结果表明:试件满足英国规范BS5400的构造要求,且计算值均小于试验值许多,显得较保守；对于美国规范AASHTO LRFD,试件虽不满足构造要求,但计算值比较接近试验值,且偏于安全；对于日本《道路桥示方书·同解说》,这两个试件均满足构造要求,且规范可以很准确地估算加劲板的极限承载力,但略为偏大,偏于不安全。 (4)根据刚性加劲的计算理论,本文分别提出了开、闭口肋加劲板的刚性加劲临界刚度比估算公式。通过分析计算7个数值模型,表明本文所提的估算公式偏于安全较多,陈绍蕃教授的建议公式和Chai H.Yoo数值回归公式的计算值比较接近,而Giencke.E公式的计算值最接近刚性加劲临界刚度比,但略为偏小,偏于不安全；美国规范对加劲肋刚度的要求则很严格。 |
| 作者： | 张小华 |
| 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： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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