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波形钢腹板PC组合弯箱梁桥力学性能研究

作　者: 闫鹏
导　师: 胡兆同
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 波纹钢腹板弯箱梁组合梁桥有限元法力学特性参数分析
分类号: U448.213
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

波形钢腹板组合梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,由于其良好的受力性能在日本和欧美得到了广泛的应用,其特点在于它充分利用了混凝土和钢的材料优点。这种结构能够实现主梁的轻型化,进而减少下部结构的工程数量。本文首先介绍了波形钢腹板箱梁桥的发展概况、结构体系构造特征(包括波纹钢腹板的形状及抗剪连接件的类型等),以及结构受力特点。根据该结构在国内外的研究状况,提出了本文主要的研究内容。本文结合国外已有的分析成果及建成的波形钢腹板桥梁,对实桥中采用的梯形波形钢腹板的受力行为进行了理论分析,包括波形钢腹板的轴向变形、局部屈曲、整体屈曲、合成屈曲稳定性等力学特性。应用有限元软件ANSYS,本文分析波形钢腹板PC组合弯箱梁桥力学特性：(1)通过一个实例有限元计算结果与试验结果的对比,验证了本文建模分析方法的正确性。(2)运用有限元分析软件ANSYS,对比、分析波形钢腹板PC组合弯箱梁桥与传统PC弯箱梁桥的力学性能。(3)分析不同曲率半径、支座偏心、横隔板布置对波形钢腹板PC组合弯箱梁桥变形与受力的影响。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-22
  1.1 波形钢腹板箱梁桥的发展概述  9-14
  1.2 波形钢腹板箱梁桥的结构体系  14-18
    1.2.1 整体构造  14-15
    1.2.2 波形钢腹板  15-17
    1.2.3 波形钢腹板与顶、底板混凝土的连接  17-18
  1.3 波形钢腹板箱梁桥的结构受力特点  18-20
  1.4 国内外研究现况  20-21
    1.4.1 国外研究现状  20
    1.4.2 国内研究现状  20-21
  1.5 本文研究的主要工作  21-22
第二章波纹钢腹板组合梁力学理论分析  22-39
  2.1 概述  22-24
  2.2 波形钢腹板剪切特性  24-30
  2.3 波纹钢腹板的轴向变形特性  30-33
  2.4 平截面假定的理论论证  33-35
  2.5 正截面极限承载力计算  35-39
    2.5.1 基本假定  36
    2.5.2 极限状态下各部分应力应变状况  36-37
    2.5.3 基本公式及适用条件  37-39
第三章波形钢腹板PC组合弯箱梁桥有限元模型论证  39-46
  3.1 空间有限元分析程序介绍  39
  3.2 试验模型  39-41
    3.2.1 一般构造  39
    3.2.2 横断面构造  39-40
    3.2.3 波纹钢腹板构造  40
    3.2.4 材料特性  40-41
  3.3 计算模型  41-46
    3.3.1 单元类型的选取  41-42
    3.3.2 模型建立  42-46
第四章结构模型的力学性能分析  46-55
  4.1 概述  46-47
  4.2 波形钢腹板PC组合弯箱梁桥数值模型方案  47-49
    4.2.1 方案概况  47
    4.2.2 箱梁横截面设计  47-48
    4.2.3 波形钢腹板设计  48
    4.2.4 主要材料  48-49
  4.3 等效的PC弯箱梁桥数值模型方案  49-50
    4.3.1 波纹钢腹板混凝土箱梁与混凝土箱梁的等效原则  49-50
    4.3.2 等效的PC箱梁的模型方案  50
  4.4 结构力学性能分析  50-55
    4.4.1 分析模型  50-51
    4.4.2 挠度分析  51-53
    4.4.3 扭转分析  53-55
第五章波形钢腹板PC组合弯箱梁桥参数研究  55-64
  5.1 曲率半径对波形钢腹板PC组合弯箱梁桥的影响  56-59
    5.1.1 概述  56-57
    5.1.2 结果分析  57-59
  5.2 支座预偏心对波形钢腹板PC组合弯箱梁桥的影响  59-61
    5.2.1 概述  59-60
    5.2.2 支座预偏心对波形钢腹板PC组合弯箱梁梁同桥的影响  60-61
  5.3 横隔板布置对波纹钢腹板PC组合弯箱梁桥的影响  61-64
    5.3.1 概述  61-62
    5.3.2 横隔板间距  62-64
结论与展望  64-66
  研究结论  64-65
  进一步研究展望  65-66
参考文献  66-69
致谢  69

波形钢腹板PC组合弯箱梁桥力学性能研究

内容摘要

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