单箱双室波形钢腹板组合箱梁连续刚构桥剪力滞效应研究

摘要

组合结构桥梁有着力学性能优异，抗震性能好，可较好提升材料的利用效率，且施工方便等优点，在工程实践中得到了广泛的应用。波形钢腹板组合箱梁作为一种典型的组合结构在世界各国得到快速的发展。本文在既有研究基础之上，针对新型宽幅组合箱梁结构的空间受力问题，采用理论分析法和有限元法对单箱双室波形钢腹板组合箱梁连续刚构桥的剪力滞效应进行系统的研究，本文主要完成了以下工作:
　　首先综述波形钢腹板组合箱梁桥的发展现状以及研究现状，阐述箱梁剪力滞效应研究的理论方法。根据波形钢腹板组合箱梁的特点，运用能量变分原理对波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应进行理论分析，推导简支组合箱梁剪力滞效应的计算式。
　　针对单箱双室波形钢腹板组合箱梁连续刚构桥，采用有限元方法分析组合箱梁在施工阶段最大悬臂状态下，自重、挂篮和合龙梁段重力以及预应力作用下主梁各控制截面顶、底板的纵向正应力及其剪力滞系数的分布规律;分析成桥结构主梁在自重及活载作用主要控制截面顶、底板的纵向正应力及其剪力滞系数的分布规律。
　　最后，采用有限元方法分析讨论了宽高比、宽跨比、悬翼比以及波高这些参数对单箱双室波形钢腹板组合箱梁刚构桥主梁顶、底板剪力滞系数的影响;分析均布荷载和集中荷载作用下组合箱梁控制截面剪力滞系数随着各参数变化的规律。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 波形钢腹板组合箱梁桥的发展概况

1．1．1 国外的发展概况

1．1．2 国内的发展概况

1．2 波纹钢腹板组合箱粱的研究现状

1．3 工程概况

1．4 本文的主要内容

第2章 箱梁剪力滞效应研究的理论

2．1 箱梁“剪力滞效应”和“有效分布宽度”的概念

2．2 剪力滞效应常用的研究理论和方法

2．2．1 解析法

2．2．2 数值分析法

2．3 波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的能量变分法求解

2．3．1 基本假定

2．3．2 能量变分法微分方程推导

2．4 本章小结

第3章 波形钢腹板箱梁有限元模型的建立

3．1 有限元法概述

3．2 波形钢腹板组合箱梁有限元模型的建立

3．2．1 空间实体有限元模型的建立

3．2．2 空间杆系有限元模型的建立

3．3 本章小结

第4章 波形钢腹板箱梁剪力滞效应分析

4．1 剪力滞系数和有效宽度比的计算公式定义

4．2 施工阶段剪力滞效应分析

4．2．1 施工阶段荷载工况

4．2．1 工况1作用下剪力滞效应分析

4．2．2 工况2作用下剪力滞效应分析

4．2．3 工况3作用下剪力滞效应分析

4．3 成桥阶段剪力滞效应的分析

4．3．1 成桥阶段荷载工况

4．3．2 工况1作用下剪力滞效应分析

4．3．3 工况2作用下剪力滞效应分析

4．3．4 工况3作用下剪力滞效应分析

4．3．5 工况4作用下剪力滞效应分析

4．4 本章小结

第5章 波形钢腹板组合箱梁刚构桥剪力滞效应参数分析及相关建议

5．1 几何参数对剪力滞效应的影响

5．2 不同形式的腹板对剪力滞效应的影响

5．3 改善波形钢腹板组合箱受力的相关建议

5．4 本章小结

结论

致谢

参考文献