海河大桥主桥中墩负弯矩区节点受力性能分析

摘要

海河大桥主桥采用组合桁架的结构形式，在中墩负弯矩区范围内下弦主管内填充混凝土，钢管与混凝土共同工作，节点汇交杆件多，受力状态较为复杂；上弦杆与混凝土桥面板之间采用新型抗拔连接件，其作用效果尚不清楚。针对上述特点，本文主要完成以下工作：
　　（1）计算分析负弯矩区内钢桁架和混凝土桥面板的受力，建立主桥有限元模型，计算荷载基本组合下负弯矩区内主桥钢桁架和混凝土桥面板的受力。
　　（2）计算负弯矩区主管内填充混凝土的矩形钢管下弦节点的极限承载力，分析其受力性能和影响其极限承载力的因素。结果表明节点区域管壁厚度对极限承载力影响较大；混凝土强度等级高于 C45时，其强度等级对极限承载力的影响不大。
　　（3）分析了负弯矩区内抗拔连接件的滑移性能，以及影响滑移性能的因素。结果表明泡沫塑料的类别对滑移性能影响较大，连接件的高度和泡沫塑料的厚度对滑移性能有一定影响，钢-混凝土接触面摩擦系数对滑移性能的影响较小。
　　（4）为了对有限元数值模拟结果进行验证，设计了主管内填充混凝土的下弦节点模型试验方案和采用抗拔连接件的钢-混凝土板滑移性能试验方案。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2组合桁架桥负弯矩区的受力特点和构造处理

1.3本文主要内容

第二章 海河大桥结构静力计算分析

2.1组合桁架桥静力计算方法

2.2计算模型的建立

2.3计算结果分析

2.4本章小结

第三章 主管内填充混凝土的矩形钢管节点受力性能非线性分析

3.1计算模型的建立

3.2计算结果分析

3.3节点的破坏模式

3.4不同因素对节点极限承载力的影响分析

3.5本章小结

第四章 抗拔连接件的滑移性能非线性分析

4.1抗拔连接件构造

4.2计算模型的建立

4.3计算结果分析

4.4不同因素对滑移性能的影响分析

4.5本章小结

第五章 海河大桥节点模型试验设计

5.1主管内填充混凝土的下弦节点模型试验

5.2采用抗拔连接件的钢-混凝土滑移性能试验

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

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