本文關(guān)鍵詞：橫隔板對波形鋼腹板組合箱梁橋抗扭性能的影響　出處：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力PC組合箱梁橋具有自重輕、受力明確、獨特的手風(fēng)琴效應(yīng)減小預(yù)應(yīng)力損失、腹板的預(yù)制減少工序和減小工期、外型美觀、到達使用年限后可以對鋼腹板回收再利用等優(yōu)點,但是它的抗扭性能有所不足。工程上大多采用布置橫隔板來提高其抗扭性能。本文從工程實際出發(fā)進行了橫隔板對波形鋼腹板箱梁橋抗扭性能影響的研究,主要研究成果如下:(1)進行了室內(nèi)波形鋼腹板模型梁設(shè)計和試驗,選取合理的單元類型和材料屬性進行ANSYS有限元模擬。結(jié)果表明,ANSYS有限元模型計算結(jié)果和試驗梁的實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果相互吻合良好。說明建模過程中鋼腹板與頂、底板的連接選用剛性連接是可行的,建立的ANSYS模型是正確的。(2)模型試驗梁的結(jié)果表明,箱梁無橫隔板時在偏載作用下扭轉(zhuǎn)很明顯,其抗扭性能較差,添加橫隔板可以提高抗扭性能,而且對控制混凝土的翹曲應(yīng)力和鋼腹板的剪應(yīng)力都是有利的。(3)增加橫隔板數(shù)量一定程度上提高了箱梁的抗扭性能,當(dāng)橫隔板數(shù)量達到一定時,箱梁的抗扭性能的提高幅度慢慢降低。橫隔板對高跨比較大的波形鋼腹板箱梁影響較大,對高跨比較小的箱梁影響較小。建議波形鋼腹板箱梁設(shè)計時高跨比盡量在1/14到1/9之間。當(dāng)高跨比大于1/9時,建議橫隔板布置數(shù)量為1個,當(dāng)高跨比大于1/14小于1/9時,建議橫隔板布置數(shù)量為3個,當(dāng)高跨比小于1/14時建議橫隔板布置數(shù)量為5個。(4)加厚橫隔板可以減小箱梁的畸變,增大抗扭性能。在扭轉(zhuǎn)作用下橫隔板聚集在一起比分散開布置對波形鋼腹板箱梁整體抗扭性能的提高更有利,建議橫隔板厚度設(shè)計為一個波形的平板長度。用鋼板代替混凝土來設(shè)計橫隔板有助于提高箱梁的抗扭性能。建議設(shè)計波形鋼腹板箱梁時,橫隔板采用等重量的鋼板來代替。(5)橫隔板的增加對波形鋼腹板連續(xù)箱梁的抗彎性能提高不明顯,對抗扭性能有一定的提高。連續(xù)箱梁在偏心集中荷載或偏心線荷載作用下布置一個橫隔板之后,偏載撓度的減少就很少了。高跨比為1/7的連續(xù)箱梁建議設(shè)置橫隔板數(shù)量為1個,橫隔板間距為1/2L。在偏心集中荷載下剪應(yīng)力最大出現(xiàn)在靠近3/4L的截面處,而不是荷載施加的1/2L截面附近。
[Abstract]:PC composite box girder bridge with prestressed corrugated steel webs has light weight, clear force, unique accordion effect to reduce the loss of prestress, prefabrication of web plate to reduce the process and duration, beautiful appearance. After reaching the service life, the steel web can be recycled and reused. However, the torsional resistance of the bridge is not good enough. In order to improve its torsion resistance, the transverse diaphragm is used to improve the torsion resistance. This paper studies the effect of the transverse diaphragm on the torsional performance of the corrugated steel web box girder bridge. The main research results are as follows: (1) the design and test of the model beam of indoor corrugated steel web are carried out, and the reasonable element types and material properties are selected for ANSYS finite element simulation. The results show that. The results of ANSYS finite element model and experimental data analysis are in good agreement with each other, which shows that it is feasible to select rigid connections between steel web and top and bottom plates in the process of modeling. The results of the ANSYS model test show that the torsion of box girder is obvious under the action of eccentric load, and the torsional performance of box girder is poor, and the torsional resistance of box girder can be improved by adding transverse diaphragm. Moreover, it is advantageous to control the warpage stress of concrete and shear stress of steel web.) increasing the number of transverse diaphragm improves the torsional performance of box girder to some extent, when the number of transverse diaphragm reaches a certain degree. The torsional resistance of box girder decreases slowly, and the transverse diaphragm has a great effect on the box girder with high span and large corrugated steel web. It is suggested that the ratio of height to span should be between 1/14 and 1/9 in the design of corrugated steel web box girders. When the ratio of height to span is greater than 1/9, the recommended number of transverse diaphragm arrangement is 1. When the ratio of height to span is greater than 1/14 and less than 1/9, it is suggested that the number of transverse spacers should be 3. When the ratio of height to span is less than 1/14, it is suggested that the number of transverse diaphragm arrangement is 5. 4) the thickening of the diaphragm can reduce the distortion of box girder. Increase the torsion resistance. Under the torsional action the transverse diaphragm gathered together is more favorable to the improvement of the overall torsional performance of the corrugated steel web box girder than the scattered opening arrangement. It is suggested that the thickness of transverse diaphragm should be designed as the length of a corrugated plate. The design of transverse diaphragm with steel plate instead of concrete is helpful to improve the torsional resistance of box girder. It is suggested that the design of box girder with corrugated steel webs should be carried out. The same weight steel plate is used to replace. 5) the increase of transverse diaphragm does not improve the bending performance of continuous box girder with corrugated steel webs. The torsional resistance of the continuous box girder is improved to a certain extent. After the continuous box girder is placed a transverse diaphragm under the action of eccentric concentrated load or eccentric line load. The reduction of deflection is very small. The number of transverse partitions for continuous box girders with a ratio of 1/7 to height is suggested to be 1. The maximum shear stress under eccentrically concentrated load is near the section of 3 / 4L, but not near the section of 1 / 2L applied by the load.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U441;U448.213

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本文編號：1399752