布设加劲肋的曲线钢箱梁桥主梁受力性能分析

摘要

随着近几年的城市交通的迅速发展，为了缓解交通压力，城市公路高架桥、立交桥的大量兴建，同时施工工期及施工范围受到很大限制，因此曲线钢箱梁具有很大的竞争优势。由于弯桥的弯扭耦合效应，加之钢箱梁是薄壁箱型截面，因此很有必要采取合理的方式来增强刚箱梁的刚度，提高其顶板抗压，整体抗扭的能力，同时还要防止局部失稳等。以某匝道曲线钢箱梁其中一跨为例，对其进行不同加劲肋形式的布设，同时和无加劲肋进行对比，得出加劲肋对结构的优化性能，同时比较开口加劲肋和闭口加劲的对提高结构刚度的影响，从而得出本匝道相对优化的一种方案。
　　本研究主要内容包括：⑴薄壁钢箱梁设计方法中的加劲板的弹性稳定理论进行了总结，从加劲板、翼缘、腹板三方面具体对经典理论公式进行分析解述，其中重点分析了加劲板的稳定问题，介绍了带纵肋加劲板的屈曲临界应力近似计算公式的推导过程，并对加劲板的四种破坏形态进行描述，且重点对整体失稳和母板失稳进行分析。⑵对国内外主要规范中关于影响钢箱梁弹性稳定设计的尺寸进行归纳，重点对各国规范中关于加劲板的规定进行了对比分析，并结合四国规范以及铁木辛柯(Timoshenko)对于关于板件纯弯屈曲公式的推导和SSRC.Guide的试验结果等能直接用于关于钢箱梁加劲肋设计的内容给出了腹板加劲肋的设计建议，为方案加劲肋的设计提供参考。⑶通过工程实例为背景，建立的三组模型（无加劲肋、倒T形加劲肋、U形加劲肋）进行数值模拟研究，分别从整体分析和局部分析人手，通过竖向位移和等效应力等参数数值，比较各个模型的优缺点。最终比较得出，采用2m的横隔梁间的U形肋桥梁设计方案比其他方案更有利于承担结构自身荷载和外部活载，与该工程实例所采用的设计方案相吻合。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 钢箱梁的特点及应用现状

1．3 钢箱梁的构造

1．4 各国对于加劲肋板的规范概况

1．5 分析方法及研究内容

2 加劲板件的弹性稳定分析

2．1 加劲板的形式及屈曲特点

2．2 加劲板的弹性理论

2．3 曲线钢箱梁受压翼缘的稳定分析

2．4 曲线钢箱梁腹板的稳定分析

3 曲线钢箱梁稳定性设计主要内容

3．1 加劲肋板母板尺寸的拟定

3．2 纵向加劲肋尺寸及刚度的界定

3．3 各国规范关于加劲板的规定

3．4 规范对加劲板的极限承载力计算

4 加劲肋对钢箱梁弹性屈曲的影响分析

4．1 有限元模型

4．2 曲线简支箱梁在无加劲肋构造体系下的数值分析

4．3 曲线简支箱梁在倒T形加劲肋构造体系下的数值分析

4．4 曲线简支箱梁在U形加劲肋构造体系下的数值分析

4．5 倒T型和u型加劲顶、底板的位移和应力分析

5 结论与展望

致谢

攻读硕士期间的科研情况

参考文献