正交异性钢箱梁桥梯形加劲板稳定性能研究

摘要

钢结构具有自重轻、延性好、强度高、可回收等优点，在桥梁中运用越来越广泛，钢结构桥梁作为基础建设的重要结构，对社会生产活动以及国民的生活与生命安全有很大的影响，而顶板的整体的稳定又是桥梁稳定的重要内容，梯形加劲板的破坏将削弱钢箱梁整体承载力，使结构的承载力没有充分发挥，所以研究梯形加劲肋各种形式布置下的承载力和稳定性对指导设计很有必要。
　　本文以实际工程成都新光路口钢箱梁桥为模型，利用非线性有限元软件MIDAS FEA模拟了实际工程中建桥过程及成桥后钢箱梁桥的受力的性能，对梯形加劲板的稳定问题和稳定承载能力的问题进行了研究，本文重点研究了钢箱梁桥加劲肋板的稳定承载能力及破坏形式与梯形肋尺寸、厚度、布置间距等问题。
　　首先介绍了钢箱梁的发展历史和正交异性钢桥面板在桥梁工程中的应用现状及设计时遇到的技术问题,大跨度钢箱梁桥的稳定问题更加突出。然后,介绍了经典线弹性理论和四边简支板的屈曲临界应力的理论解以及各国规范对板局部稳定的规定；再介绍了国内外的规范对加劲板的计算方法，并比较分析找到各自的适用范围。目前钢箱梁设计中常在顶板布置数道纵向梯形加劲肋，梯形加劲肋很大程度的增加了钢箱梁顶板的刚度，增强截面惯性矩，从而在整体上增强了顶板的稳定性，提高结构的整体平均破坏应力，采用有限元软件MIDAS FEA模拟20组不同厚度和高度的梯形闭口加劲肋，并综合比较各国规范，选择合适的规范中公式进行计算对比分析,以得到各种布置形式下的最小刚度和临界屈曲应力之间的关系，确定最合适的布置方式。

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第1章 绪 论

1.1概述

1.2 国内外研究现状

1.3本文研究内容

第2章 加劲板的线弹性稳定理论

2.1概述

2.2 板件的分类

2.3 弹性理论的发展和应用

2.4 板件屈曲的平衡微分方程

2.5 加劲板的屈曲

2.6 刚性加劲板的弹性屈曲荷载

2.7 小结

第3章 加劲肋尺寸布置和刚度设计

3.1概述

3.2 加劲肋抗弯刚度比的分析

3.3各国规范对加劲肋抗弯刚度比的规定

3.4 小结

第4章 正交异性加劲板稳定极限承载力分析

4.1 概述

4.2 加劲板的稳定承载力判定及设计准则

4.3 加劲板的稳定承载力计算方法

4.4 各国规范关于稳定承载力的计算分析

4.5 小结

第5章 实桥加劲板的有限元分析

5.1概述

5.2桥梁模型

5.3 理论值计算结果

5.4 有限元计算结果

5.5 小结

第6章 结论与展望

6.1 结 论

6.2 展 望

参考文献

攻读学位期间的科研成果

致谢