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波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁抗剪性能研究
| 论文题名： | 波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁抗剪性能研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;箱梁桥;波纹钢腹板;抗剪受力性能;有限元 |
| 摘要： | 波纹钢腹板预应力组合箱梁桥恰当的将钢、混凝土结合起来，提高了材料的使用效率，这种结构外形美观、应用前景广阔。但是，目前波纹钢腹板预应力组合结构在国内的应用较少，其设计与施工水平还有待提高。本课题研究的主要目的是针对波纹钢腹板预应力组合箱梁桥，通过有限元分析计算和试验研究，解决这种新结构在抗剪受力特性和设计计算方法中的一系列关键问题。 采用试验研究与有限元分析相结合的方法，研究了波纹钢腹板预应力组合箱梁的抗剪受力性能。通过模型试验获得模型箱梁在试验荷载作用下的变形及应力分布；建立试验梁的有限元分析模型，模拟试验加载过程，得到模型梁的应力、应变以及梁体的位移。将有限元结果与试验得到的相应结果进行对比分析，了解了波纹钢腹板组合箱梁在对称荷载和偏心荷载作用下的抗剪受力性能。 以国内外现有的试验及有限元研究结果为依据，对比分析了各国学者提出的波纹钢腹板剪切屈曲强度计算公式，了解了各个公式的计算结果与试验结果的符合程度。通过回归分析得到了波纹钢腹板局部剪切屈曲强度的半经验计算公式。 通过变换波纹钢腹板的尺寸参数设计并制作试验模型，研究各个尺寸参数对试件剪切屈曲荷载的影响，并将试验结果与有限元分析结果进行对比。采用一致缺陷模态法模拟波纹钢腹板的波形尺寸缺陷，结果表明波纹钢腹板对波形尺寸初始缺陷不敏感。通过在有限元模型中引入腹板单元厚度的分布函数来模拟钢板厚度缺陷，结果表明钢板厚度缺陷对波纹钢腹板的剪切屈曲极限荷载和屈曲模态影响很小。 研究了波纹钢腹板结构的抗剪设计方法，给出了波纹钢腹板组合箱梁桥设计过程中波纹钢腹板剪切刚度的计算方法以及其剪应力的验算方法，并给出了建议采用的波纹钢腹板局部剪切屈曲强度、整体剪切屈曲强度以及相关屈曲强度的计算方法。 |
| 作者： | 侯健 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 吕忠达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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