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钢—混凝土板桁组合结构剪力栓钉的研究
| 论文题名： | 钢—混凝土板桁组合结构剪力栓钉的研究 |
| 关键词： | 钢-混凝土板桁;组合结构;剪力栓钉;应力分布;变形规律;疲劳寿命 |
| 摘要： | 黄河班多水电站进厂交通桥钢—混凝土板桁组合结构是一种典型的钢-混凝土组合桥梁结构。钢-混凝土组合梁是在组合结构中应用最为广泛的结构形式之一，具有施工速度快、承载力高、适合于载荷大、跨度大的特点。在抗震设防方面，组合梁有很大的塑性变形和耗能能力，其延性与钢筋混凝土结构相比也大得多。钢-混凝土组合梁的受力优势体现在组合作用，组合作用的大小是由组合梁中的关键部件——剪力连接件决定的。 剪力连接件在组合结构中的工作状态处于受弯、受剪还要受到掀起的拉力。它的侧面有可能全部受压，也有可能局部受压。混凝土翼板内的配筋对剪力连接件的工作也有影响。鉴于连接部力学行为上的复杂性，研究连接部位剪力连接件的应力分布和变形的规律，探讨连接部的破坏形式和疲劳寿命，对揭示钢-混凝土组合结构及其连接部的受力性能具有重要意义。 本文通过工程实例，建立全桥单跨的整体有限元模型和连接部节点的局部空间有限元离散模型来研究连接部的应力和应变。并由计算出的数据结果，总结出了连接部的破坏规律。最后对连接部的疲劳寿命进行评估。研究的主要内容包括以下几个方面: (1)介绍钢-混凝土组合结构及剪力连接件的发展史和特点，总结国内外对钢-混凝土组合结构及剪力连接件的研究和应用现状。 (2)以黄河班多水电站进厂交通桥为工程背景，采有限元等有关分析理论，确定出合理的桥梁结构参数。建立实桥整体结构有限元模型，对黄河班多水电站进厂交通桥整体结构进行受力分析。 (3)在整体结构分析的基础上，对连接部节点建立局部有限元模型。对连接部剪力栓钉定义非线性材料，建立塑性分析模型。并在塑性分析的基础上进行最不利荷载工况加载，计算分析出连接部节点局部结构应力及应变分布情况。 (4)对局部节点模型进行数据模拟试验，通过对试验数据的统计类比，由此计算分析连接部纵向剪力在剪力钉群中的分布，总结出剪力钉铆螺钢的材料力学性能和连接部结构的荷载-滑移关系，确定连接部结构的破坏特点。 (5)运用MIDASFEA的疲劳分析功能，确定合理的结构参数和荷载历程谱，对局部结构进行疲劳分析和寿命评估。 |
| 作者： | 王立安 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘炎海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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