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大跨度梁桁组合结构节点区受力特性研究

作　者: 陈波
导　师: 祝兵
学　校: 西南交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 梁桁组合结构节点区域有限元方法接触分析模型试验
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 53次
引　用: 1次
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内容摘要

梁桁组合结构是一种较为新型的结构形式,具有易于维护、造价合理、承载能力高等优点。国外已建成多座实桥,但在国内此桥式的研究尚处于发展、丰富阶段。随着我国桥梁结构设计理论的日臻完善及施工工艺的提高,近年来有关此类型桥梁各方面的研究在国内逐渐广泛开展起来。由于梁桁组合结构的节点区域是保证梁、桁间有效传力的重要区域,因此有关节点区域的研究逐渐成为此类型结构的代表性课题。论文回顾了梁桁组合结构的发展及国内外现状,并对节点区域的应力分布、传力模式、荷载位移曲线等采用通用有限元软件进行计算分析,分析中考虑了接触等结构的非线性行为,较真实的反映了结构的真实受力状态。分析了有限元计算的结果,得出了节点区域应力应变分布规律、荷载位移曲线等。论文对采用等承载力缩尺的原型节点进行了1：2的模型试验研究,对试验测试结果进行了仔细的研究。试验结果显示,模型节点加载到600t时整个节点并未破坏,荷载位移曲线基本为一斜直线,说明模型节点仍然处于弹性阶段。最后,对有限元分析的结果及模型试验实测数据进行了对比分析,结果表明二者吻合良好。通过分析得出,节点区域PBL钢筋传力有效可靠,整个节点表现出刚度大、承载能力高、抗裂性好的特点。表明此节点构造合理,且完全满足梁桁组合结构桥梁对节点区域可靠性、安全性的设计要求。同时论文对组合梁桁结构及节点区域研究积累了素材及研究资料。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-18
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 课题研究意义  11-12
  1.3 桁梁组合结构发展概况及研究现状  12-15
    1.3.1 桁梁组合结构发展概况  12-13
    1.3.2 桁梁组合结构发展现状  13-14
    1.3.3 桁梁组合结构节点研究方法  14-15
  1.4 本论文的主要内容  15-18
第二章大跨度梁桁组合结构节点非线性有限元仿真分析  18-39
  2.1 引言  18-19
  2.2 通用有限元软件ansys简介  19-20
  2.3 节点区有限元分析模型概要  20-37
    2.3.1 节点区有限元分析关键技术  20-24
    2.3.2 节点区有限元模型总体情况介绍  24-25
    2.3.3 节点区有限元计算相关结果分析  25-37
  2.4 本章小结  37-39
第三章大跨度梁桁组合结构节点区试验研究  39-63
  3.1 试验模型基本情况  39-40
    3.1.1 钢构件制作  40
    3.1.2 节点混凝土模型设计  40
  3.2 试验模型加载设备及加载方案  40-41
    3.2.1 试验模型加载设备  40-41
    3.2.2 模型荷载与加载过程  41
  3.3 试验模型研究内容  41-42
  3.4 试验模型测点布置  42-46
    3.4.1 应变片的布置  42-45
    3.4.2 位移传感器的布置  45-46
  3.5 模型试验仪器设备  46-48
  3.6 试验现象  48-50
  3.7 试验结果分析整理  50-62
    3.7.1 混凝土弦杆的荷载位移曲线  50-51
    3.7.2 节点混凝土弦杆应变发展  51-57
    3.7.3 钢节点板应变发展  57-61
    3.7.4 斜腹杆应变发展  61-62
  3.8 本章小结  62-63
第四章实验测试结果与有限元分析对比  63-69
  4.1 混凝土弦杆的荷载位移曲线对比分析  63-64
  4.2 混凝土弦杆应变发展对比分析  64-66
  4.3 节点板应变发展对比分析  66-67
  4.4 斜腹杆应变发展对比分析  67-68
  4.5 混凝土弦杆与钢节点板的相对滑移对比  68
  4.6 本章小结  68-69
第五章结论及展望  69-71
  5.1 研究结论  69-70
  5.2 研究展望  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-74
攻读硕士期间发表论文  74

大跨度梁桁组合结构节点区受力特性研究

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