原文传递
超大断面波纹钢腹板箱梁节段模型试验
| 论文题名： | 超大断面波纹钢腹板箱梁节段模型试验 |
| 关键词： | 超大断面波纹钢腹板;箱梁节段;缩尺理论;剪力滞效应;有效分布宽度;模型试验 |
| 摘要： | 波纹钢腹板PC组合梁桥是现代桥梁结构中常见的结构类型之一,其具有预应力效率高、自重轻、施工方便快捷、造型美观等优点,由于其良好的力学性能,许多国家已经广泛的进行了应用及研究。 通过检索文献发现,波纹钢腹板PC组合梁桥的相关试验已经在国内外进行了许多,其中包括对波纹钢腹板PC组合梁的桥的抗剪性能、抗弯性能、抗扭畸变性能、疲劳性能以及连接剪力键的承载能力做出了大量试验研。随着波纹钢腹板的发展,其横截面宽度逐渐增加,本文通过调研国内外波纹钢腹板箱形梁桥,选取某一超大断面波形钢腹板箱梁桥,顶板宽16.05m,底板宽9m,腹板间距在该类桥中最大的,因此,通过节段模型试验对其横向抗弯承载能力进行了研究。 根据模型缩尺理论将实桥跨中节段模型按照1:5的比例缩尺后,为了方便试验数据对比分析,同时制作了两个缩尺模型,每件模型由4个波纹段组成。为了使得实桥受力状态与模型受力状态相拟合,本文引入了纵向有效分布宽度的概念,但目前规范中给出的有效分布宽度计算公式是混凝土箱梁的经验计算公式,现未形成成果规范,由于该模型角隅处的波形钢腹板对桥面板的约束与混凝土腹板约束存在差异,本文根据有限元模型计算有效分布宽度,发现规范公式结果与有限元结果确实存在明显差异,于是将实桥车辆荷载作用下的受力状态按照有限元得出的有效分布宽度值简化为单位板宽上的线荷载,然后利用影响线原理将多条线荷载转化为两条线荷载,这样就便于试验的对称加载及荷载值控制。 分别对两件试验模型进行中载和偏载工况实分析,在中载工况下,荷载等级在55KN时,模型在顶板下缘开始出现裂缝,此时顶板跨中位移与翼板位移绝对值的比值为2.33,腹板应力最大值达到66.6Mpa,腹板顶部、中部、底部应力比值为2.03/1.93/1.06,应力最大值发生在腹板顶部;在偏载工况下,荷载等级在135KN时,模型加载侧角隅上缘开始出现裂缝,腹板应力最大值达到-40.3Mpa。 通过对该大断面波纹钢腹板进行节段静力荷载试验,对该类构件横向受力进行了理论和试验分析,将试验荷载反算到实桥应受荷载,可知实桥桥面板在三车道车辆荷载的中偏载工况布置下(未计入组合系数与其他荷载),桥面安全储备值分别为4.2/4.8,该类截面横向应力储备十分充足,满足桥梁结构正常使用要求。 |
| 作者： | 黄小安 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 贺拴海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
