大跨径钢—混凝土组合梁桥性能研究

摘要

钢-混凝土组合结构的试验研究和工程均表明，组合梁界面处滑移是不可避免的现象，而对于温度和预应力引起的界面滑移和剪力流计算理论尚未见到完整的研究报道，本文第二章针对这一问题作了部分探讨。 钢-混凝土连续组合梁桥负弯矩区混凝土桥面板因承受较大拉应力而易开裂，因此，混凝土的裂纹控制就成为非常重要的问题。目前较为集中的焦点是裂缝宽度，而对于开裂后的钢筋应力问题则很少涉及，本文第三章阐述了混凝土板的开裂机理，并针对开裂后的钢筋应力状态进行了研究。 钢-混凝土组合梁交接面上的滑移对组合梁的变形和承载力具有一定程度的影响，目前我国工用民用建筑设计采用了等效位移的折减刚度法，而桥梁设计中则采用换算截面法，本文第四章结合目前比较成熟的滑移计算理论，基于曲率相等的原则，提出了一种新的计算方法。 本文第五章结合江苏常州平陵大桥，通过平面模型与空间模型的对比分析，进一步探讨施工阶段结构的力学性能以及常规设计方法的适用性；通过滑移模型以及精细划分、计算，探讨大跨度钢一混凝土组合梁结构性能特点。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1组合结构桥梁定义、组成和分类

1.2钢—混凝土组合结构梁桥特点

1.3钢—混凝土组合结构桥梁发展阶段

1.4钢—混凝土组合结构桥梁发展现状

1.5论文主要研究内容与研究意义

第二章组合梁截面滑移及剪力流的分布

2.1温差、收缩引起的组合梁界面处剪力流的传递理论

2.1.1基本假定

2.1.2微分方程推导

2.1.3讨论

2.2体内预应力引起的组合梁界面处剪力流的传递理论

2.2.1基本假定

2.2.2微分方程推导

2.3体外预应力组合梁的滑移效应理论

2.3.1基本假定

2.3.2微分方程推导

2.4温度剪力流计算对比分析研究

2.4.1剪力件刚度对剪力流分布的影响

2.4.2跨径对剪力流分布的影响

2.4.3温度对剪力流分布的影响

2.5预应力剪力流计算对比分析研究

2.5.1剪力件刚度对剪力流分布的影响

2.5.2跨径对剪力流分布的影响

2.5.3预应力值对剪力流分布的影响

2.6本章小结

第三章组合梁桥负弯矩混凝土的控制设计理论

3.1组合梁桥负弯矩区混凝土板开裂机理

3.1.1负弯矩区的截面开裂内力分配以及裂纹状态

3.1.2钢筋混凝土构件的拉伸性能

3.1.3负弯矩区的弯曲性能

3.2组合梁桥负弯矩区开裂弯矩

3.2.1不考虑滑移效应的等效截面换算

3.2.2不考虑滑移效应的负弯矩区内力分配及开裂弯矩

3.2.3考虑滑移效应的负弯矩区内力分配开裂弯矩

3.3组合梁桥开裂后的应力

3.3.1不考虑滑移效应的负弯矩区开裂后的应力

3.3.2考虑滑移效应的负弯矩区开裂后的应力

3.4本章小结

第四章组合梁基于等效曲率的挠度理论比较分析

4.1组合梁的滑移效应

4.1.1基本假设

4.1.2正弯矩区的滑移微分方程

4.2组合梁滑移效应下基于等效曲率下的折减刚度

4.3结合刚度影响效应比较分析

4.3.1集中荷载作用

4.3.2均布荷载作用

4.4本章小结

第五章组合梁设计与分析方法研究

5.1工程概况

5.1.1基本情况

5.1.2施工流程

5.2设计分析方法比较研究

5.2.1有限元分析模型

5.2.2位移计算分析对比

5.2.3应力计算分析对比

5.2.4主要分析结论

5.3结合刚度对组合梁的影响比较研究

5.3.1自重效应作用

5.3.2自重效应+温度变化作用

5.3.3自重效应+基础变位作用

5.3.4自重效应+活载作用作用

5.4钢与混凝土结合部位分析研究

5.4.1纵向剪力计算分析

5.4.2竖向掀起力计算分析

5.4.3横向剪力计算分析

5.5主要分析结论

第六章总结与展望

6.1结论

6.2进一步工作的方向

参考文献

致谢

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果