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大跨度钢箱拱桥钢与混凝土结合部试验研究
| 论文题名： | 大跨度钢箱拱桥钢与混凝土结合部试验研究 |
| 关键词： | 钢桥;组合结构;焊钉连接件;开孔板连接件;极限承载力 |
| 摘要： | 本文在总结前人研究成果基础上，有针对地研究了焊钉及开孔板连接件、混合拱肋钢与混凝土结合部受力性能问题，主要做了如下工作： 一、混凝土浇筑方向对焊钉及开孔板连接件受力性能的影响。与组合梁、组合桥面板不同，混合拱肋钢与混凝土结合部所使用的焊钉分别处于倒立、侧立状态。本文针对实际结构中连接件所处的受力状态，进行了连接件抗剪性能模型试验，研究混凝土浇筑方向对连接件抗剪刚度、抗剪承载力等力学性能的影响。 二、基于混凝土损伤理论建立数值仿真模型，研究了开孔板连接件抗剪承载力。针对开孔板的孔径、贯通钢筋直径、混凝土强度三个方面进抗剪性能行参数分析。对开孔板连接件抗剪承载力计算方法进行研究，提出了较为合理的开孔板连接件抗剪承载力计算式，并与现有国内外实测结果进行了比较，计算结果与实测数据吻合较好，物理概念明确，具有较强的实用性。指出了当无贯通钢筋时，圆孔中的混凝土发生剪切破坏，其抗剪承载力由混凝土榫提供；当有贯通钢筋时，圆孔中的混凝土发生压缩破坏，贯通钢筋屈服，其抗剪承载力由混凝土榫及孔中贯通钢筋提供。 三、本文以在建的南宁大桥为工程背景，对混合拱肋钢-混凝土结合部受力性能进行了局部模型实验研究，该桥钢．混凝土结合部包括钢结构过渡段、焊钉连接段和混凝土端锚固段。试验模型为混合拱肋结合部拱壁方向典型结构的2个封闭立柱按1:1比例制作。通过加载试验测试连接部的应力大小及分布、钢与混凝土结合部的结合性能，为今后其他类似结构设计计算提供参考。 四、基于混凝土损伤理论并考虑剪力连接件与混凝土间的接触关系，建立了混合拱肋钢-混凝土结合部局部有限元模型。通过计算分析，试验荷载作用下的计算结果与实测结果吻合较好。并讨论了极限荷载作用下结合部各部分内力分布规律，分析了焊钉及开孔板连接件考虑非线性影响情况下的受力行为，以及在屈服及极限荷载状态下连接件高度方向的剪力分布规律。 |
| 作者： | 吴文明 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 范立础;吴冲 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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