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斜拉桥单箱三室主梁的剪力滞效应研究
| 论文题名： | 斜拉桥单箱三室主梁的剪力滞效应研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;单箱三室主梁;剪力滞效应;三杆比拟法;有限元法 |
| 摘要： | 箱梁具有良好的结构性能，在现代斜拉桥中得到广泛应用。在压弯荷载共同作用下，宽而薄箱梁的截面应力分布并不符合平截面假定，沿横向分布不均匀；随桥梁跨度的加大和安全储备的降低，在设计计算和施工控制计算中考虑这种不均匀性，准确分析其在施工和使用阶段的剪力滞问题具有重要的工程价值和理论意义。 本文以株洲建宁大桥斜拉桥为工程背景，在系统阐述剪力滞效应各种分析方法的基础上，选用空间有限元法和实用算法研究斜拉桥单箱三室主梁的剪力滞效应，并结合施工控制和荷载试验工作进行了实桥试验。提出了一种用截面剪力滞系数曲线图或纵向应力沿横截面分布图来描述单箱三室(或多室)主梁剪力滞效应的“图示法”；指出在只用平面杆系分析程序做同类型桥梁的总体设计时，施工状态应较成桥状态设置较大的应力安全系数，截面顶板应较底板设置较大的应力安全系数；指出了在箱梁剪力滞效应研究中不能忽视纵向预应力、横隔梁和横坡设置的影响。 本文完成的有特色的主要工作有： (1)在比较各种实用算法的基础上，选用计算简单方便的三杆比拟法求解了株洲建宁大桥斜拉桥成桥状态指定箱梁截面的剪力滞系数。 (2)基于空间有限元法，应用通用软件ANSYS，计算分析了株洲建宁大桥斜拉桥在施工和使用阶段的剪力滞效应；综合考虑单箱三室主梁剪力滞效应的特点，提出并应用单箱三室主梁剪力滞效应描述的“图示法”，得出一些结论，可供设计和施工人员借鉴。 (3)将空间有限元法和三杆比拟法两者的计算结果进行对比分析，指出了三杆比拟法的适用范围。 (4)结合株洲建宁大桥斜拉桥的施工控制和成桥荷载试验工作，制定试验方案并进行了现场试验测试，对单箱三室主梁的剪力滞效应进行了试验研究，得到了测试截面实际应力分布，并验证了空间有限元法计算结果。 (5)使用软件ANSYS，系统地分析箱梁主要结构尺寸、预应力、横隔梁及横坡设置等因素对单箱三室主梁剪力滞效应的影响，提出了一些结构优化措施，获得了一些重要结论。 |
| 作者： | 张玉平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李传习 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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