大挑臂钢箱结合梁斜拉桥主梁剪力滞效应试验研究

摘要

大挑臂钢箱结合梁是一种较为新颖的主梁形式，具有自重轻、截面尺寸小、桥下净空大等优点。然而这种主梁结构由于其截面宽高比较大，将产生明显的剪力滞效应，其结构形式复杂，难以用解析理论展开分析。另外，在单索面斜拉桥体系中一般采用塔梁固结结构，其固结端应力分布复杂，剪力滞效应更为显著。因此，有必要对这种新型主梁的剪力滞效应进行分析。
　　本文简要介绍了钢混组合梁的发展和研究历史，详细介绍了剪力滞问题的各种计算和研究方法，并指出了大挑臂钢箱结合梁的结构特点、优越性及分析难点，提出了结合模型试验和有限元法研究大挑臂钢箱梁剪力滞效应的方法;建立了带大挑臂钢箱结合梁主梁的独塔单索面斜拉桥全桥有限元模型，计算了在最终恒载状态下和最不利活载状态下的主梁关键截面内的正应力分布，为模型试验设计提供参考;针对斜拉桥大挑臂钢箱结合梁设计了大比例尺模型试验，选取主梁塔根部的六个节段，制作了比例尺为1∶4的钢箱结合梁模型，测试了各主要工况下主梁关键截面下的正应力分布。同时建立了试验节段的ANSYS有限元模型，计算了对应工况和对应截面上的正应力分布情况。对比实测结果与有限元计算结果，探讨了斜拉桥大挑臂钢箱结合梁主梁内的正应力分布规律。
　　通过对独塔单索面斜拉桥大挑臂钢箱结合梁剪力滞效应的分析，得出了一些有价值的规律，并为以后类似结构设计和施工提供参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题的引出及课题背景

1．2 钢-混凝土结合梁概述

1．2．1 钢-混组合结构的类型与特点

1．2．2 钢-混组合梁的发展及研究现状

1．2．3 钢-混凝土组合梁在国内的研究情况

1．3 箱梁剪力滞效应研究现状

1．3．1 解析解法

1．3．2 数值解法

1．3．3 模型试验法

1．4 本文的研究内容

第2章 主梁剪力滞效应全桥有限元分析

2．1 有限元模型的建立

2．2 最终恒载作用下主梁剪力滞效应

2．3 最不利集中活载作用下主梁剪力滞效应

2．3．1 单侧偏载

2．3．2 对称活载

2．4 本章小结

第3章 斜拉桥大挑臂钢箱结合梁模型试验设计

3．1 试验模型设计

3．2 量纲分析

3．3 试验模型制作

3．4 测点布置

3．5 试验测试设备

3．6 试验模型加载

3．6．1 加载工况

3．6．2 加载方式及加载点位置

3．7 试验测试方法

3．8 本章小结

第4章 剪力滞效应模型试验结果及分析

4．1 试验节段有限元模型的建立

4．2 最大悬臂状态工况结果分析

4．3 最终恒载状态工况结果分析

4．4 单项活载工况结果分析

4．5 恒载+活载组合效应工况结果分析

4．6 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文和参与的科研项目