结合梁桥混凝土桥面板受力理论分析和试验研究

摘要

随着我国经济的快速发展，桥梁建设正在神州大地如火如荼地展开。结合梁桥作为一种兼具混凝土结构和钢结构优点的组合结构必将得到广泛采用。然而在国内，结合梁桥的设计普遍参照国外规范标准进行计算，究其原因主要是国内关于结合梁桥的研究与国外相比仍存在一定差距，相关规范也不健全。本文以鹦鹉洲长江大桥为研究背景，对其桥面板的受力进行了有限元分析和试验研究。
　　首先，利用有限元软件Midas Civil对鹦鹉洲长江大桥的典型节段进行建模分析，研究混凝土桥面板中的剪力滞效应。随后采用相关公式计算出各控制截面的有效宽度及有效宽度系数，并将结果与依据各类规范计算的值作对比。结果表明有效宽度的有限元分析值介于按吊杆间距计算和按跨径计算之间。
　　其次，利用鹦鹉洲长江大桥的预制桥面板，设计了4个试验加载模型（3个正弯矩模型，1个负弯矩模型），并利用实验室的设备对模型进行静力加载试验，测试其关键位置的应变、挠度、裂缝及其发展情况，研究桥面板在局部荷载作用下的受力特性，并得到试验模型的荷载—位移曲线、开裂荷载、屈服荷载等参数。在模型试验的同时，采用有限元软件ANSYS对其进行静力加载非线性分析，得到模型在静力荷载作用下的有限元值。最后将试验模型的有限元分析结果与试验数据进行比较分析，结果显示两者之间能基本吻合，说明采用合理的材料本构关系对混凝土桥面板进行有限元分析是行之有效的。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 结合梁桥的研究与应用现状

1. 3 工程背景

1.4 本文的主要研究内容

2 桥面板受力分析的基本理论

2.1 结合梁桥混凝土桥面板的受力特征

2.2 桥面板的经典理论分析法

2.3 桥面板的近似分析法

2.4 桥面板的数值分析法

2.5 本章小结

3 结合梁桥混凝土桥面板剪力滞效应研究

3.1 剪力滞效应的概念及分析方法

3.2 鹦鹉洲大桥桥面板剪力滞效应有限元分析

3.3 有效宽度的计算比较

3.4 本章小结

4 结合梁桥混凝土桥面板受力分析

4.1 桥面板的工程计算方法

4.2 桥面板有限元模型的建立

4.3 有限元分析的结果

4.4 本章小结

5 结合梁桥混凝土桥面板模型试验研究

5.1 试验模型设计及测点布置

5.2 试验荷载工况及加载程序

5.3 正弯矩桥面板模型试验结果

5.4 负弯矩桥面板模型试验结果

5.5 正弯矩模型试验结果分析

5.6 负弯矩模型试验结果分析

5.7 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献