混凝土斜拉桥双主肋式主梁桥面板空间受力性能研究

摘要

大跨度预应力混凝土斜拉桥较多地采用双主肋式主梁，其桥面板的受力性能直接影响到整桥的受力性能。在车辆荷载作用下，桥面板受力十分复杂，为了研究双主肋式主梁桥面板的受力性能，本文以贵州六冲河大桥为工程背景，建立了主梁节段空间有限元模型，对桥面板纵向、横向的支点和跨中截面、角隅处在最不利车辆荷载下的内力和应力进行了分析，并进一步探讨了双主肋式主梁桥面板有效分布宽度的计算方法和桥面板的抗裂性能。主要研究工作如下:
　　1)介绍我国混凝土斜拉桥研究概况和发展趋势、混凝土斜拉桥主梁的发展与特点、双主肋截面桥面板的研究现状。对薄板弯曲理论进行论述。
　　2)对混凝土斜拉桥双主肋桥面板的建模方法进行了研究，应用ANSYS软件建立了贵州六冲河大桥主梁桥面板的空间有限元模型，通过影响线布载确定了桥面板纵向、横向支点截面、跨中截面、角隅处的最不利加载位置，并对以上截面在其最不利布载下的内力进行了分析。在纵向支点截面最不利布载下，对桥面板各关键截面的受力性能进行了分析，并对各截面之间的受力进行了对比。
　　3)对桥面板在纵向支点截面最不利车辆布载和纵向、横向跨中截面最不利车辆布载下板的有效宽度进行了计算，并与按照各国规范计算公式的计算结果进行了对比，提出了适应于双主肋桥面板有效宽度的计算公式。对桥面板在汽车荷载作用下的横向拉应力进行了研究，分析了双主肋式桥面板纵向的抗裂性能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 我国混凝土斜拉桥概况

1．2 混凝土斜拉桥发展趋势

1．3 混凝土斜拉桥主梁的发展与特点

1．4 双主肋梁斜拉桥的发展概况

1．5 双主式主梁桥面板的研究现状

1．6 本文的主要内容和意义

第二章 弹性薄板基本理论

2．1 基本假定

2．2 几何变形方程和物理方程

2．3 应力合成内力

2．4 薄板弯曲平衡微分方程

2．5 薄板弯曲的边界方程

2．6 弹性薄板问题的解答

2．6．1 经典法

2．6．2 数值解法

第三章 混凝土斜拉桥双主肋式主梁桥面板空间受力分析

3．1 工程背景

3．2 计算模型

3．2．1 单元的选取

3．2．2 节段模型

3．3 车辆荷载

3．4 布载位置

3．4．1 纵向跨中截面最不利加载位置确定

3．4．2 横向跨中截面最不利加载位置确定

3．4．3 纵向支点截面最不利加载位置确定

3．4．4 横向支点截面最不利加载位置确定

3．4．5 角隅处最不利加载位置确定

3．4．6 布载工况的确定

3．5 计算结果

3．5．1 工况1计算结果

3．5．2 工况2计算结果

3．6 双主肋式主梁桥面板的内力分布规律

3．6．1 纵向上支点截面内力分析

3．6．2 纵向上1／4截面内力分析

3．6．3 纵向跨中截面内力分析

3．6．4 纵向下1／4截面内力分析

3．6．5 纵向下支点截面内力分析

3．6．6 横向跨中截面内力分析

3．6．7 横向1／4截面内力分析

3．6．8 横向支点截面内力分析

3．7 本章小结

第四章 板的有效工作宽度和桥面板抗裂性能

4．1 板的有效工作宽度

4．2 混凝土纵向裂缝

4．3 本章小结

结论与展望

研究结论

研究展望

参考文献

致谢

一、攻读学位期间发表的论文

二、攻读学位期间参加的科研工作