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大跨径钢桥桥面铺装力学深入研究
| 论文题名： | 大跨径钢桥桥面铺装力学深入研究 |
| 关键词： | 大跨径钢桥;桥面铺装;力学分析;有限元;正交异性板;粘结层;动力分析 |
| 摘要： | 大跨径钢桥的桥面铺装常常出现纵向裂缝、横向裂缝、铺装层脱空等病害。针对这些问题，国内外科研人员从铺装层受力的角度，进行了大量的研究工作。但是从目前的成果来看，这些研究都比较分散，并且存在计算模型不统一、计算精度不高、考虑因素不全面、计算结论不一致等问题；对动力影响的分析也不够深入。 针对上述问题，本论文依次进行了如下工作：首先，利用通用有限元软件进行了大量的试算，对如何确定计算模型进行了讨论，包括模型范围的大小、约束方式、荷载形式、单元类型、网格密度等，通过分析对比不同取值对计算结果的影响程度，得到了各个因素对桥面铺装有限元计算的影响规律，给出了钢箱梁有限元模型的推荐形式和相关参数。 然后，在钢箱梁裸板基本模型的基础上，讨论和分析了钢面板受力的最不利荷位；讨论和分析了钢箱梁的相关参数对钢面板受力的影响，得到了最大竖向位移、最大横向拉应变、最大纵向拉应变等力学指标随钢面板厚度、横隔板高度、横隔板间距、U肋厚度、U肋高度、U肋开口宽度、U肋焊角大小、荷载等变化的回归公式，确定了对钢面板受力影响相对较大的几个参数。 再次，建立了铺装体系基本模型，讨论和分析了铺装体系受力的最不利荷位；讨论和分析了钢箱梁的主要参数和铺装层的相关参数对铺装层受力的影响，得到了最大竖向位移、最大横向拉应变、最大纵向拉应变、最大层间剪应力等力学指标随钢面板厚度、横隔板间距、U肋开口宽度、荷载、铺装层厚度、铺装层模量等变化的回归公式；讨论和分析了层间粘结状态和整体温度变化对铺装体系受力的影响。 最后，建立了钢桥面板的动力模型，进行了模态分析和时程分析，得到了各主要力学指标的动力影响系数，并讨论了车辆行驶速度和横隔板间距对动力系数的影响；对各力学指标的静力计算公式进行了修正。 本论文通过对钢桥面铺装受力的深入分析和对相关影响因素的全面比较，得到了关于大跨径钢桥桥面铺装受力特性的一系列重要结论。这些结论对钢箱梁的结构设计、桥面铺装的材料选择和铺装方案设计具有参考价值。 |
| 作者： | 吴一鸣 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 倪富健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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