發(fā)布時間：2019-08-28 08:36

【摘要】：波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁具有自重小,跨度大,預(yù)應(yīng)力效率高,造型美觀,抗震能力強等特點,較適合運用于跨度較大、地震烈度等級高和風(fēng)景區(qū)內(nèi)橋梁。本文基于試驗梁和理論計算,對波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁的破壞機理和抗彎剪受力特點開展了相關(guān)研究。主要工作及結(jié)論如下:(1)依托模型試驗,對波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁在彈性階段的彎剪受力特點進行分析,結(jié)果表明:試驗梁各觀測截面布置測點在高度方向上其縱向應(yīng)變符合擬平截面假定,波形鋼腹板上測點豎向剪應(yīng)力沿高度方向上基本相等,且和外加荷載值成正比關(guān)系,體外預(yù)應(yīng)力增量隨外加荷載的增加呈線性增大,預(yù)應(yīng)力增量值隨荷載等級增加而產(chǎn)生的變化趨勢與中跨跨中撓度變化趨勢具有相似性,兩者之間存在相關(guān)性,中跨觀測截面上下鋼混結(jié)合面剪切滑移值基本相同。(2)依托模型試驗,對波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁在破壞加載下的破壞機理和彎剪受力特點進行分析,結(jié)果表明:與混凝土體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁相比較,波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁延性較好,有著明顯的延性破壞特征,且試驗梁的截面開裂和破壞對箱梁抗剪能力影響較小,試驗梁受彎距作用下,截面破壞過程可劃分為四個階段——彈性加載階段、中跨跨中正彎矩區(qū)開裂階段、中支座截面負彎矩區(qū)開裂階段和中跨跨中截面底板縱向鋼筋屈服階段,波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁觀測截面混凝土開裂和鋼混結(jié)合面剪切滑移存在相互影響。(3)結(jié)合模型試驗和相關(guān)文獻,推導(dǎo)了基于跨中撓度的波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁體外預(yù)應(yīng)力增量的計算方法,并結(jié)合經(jīng)典彎曲理論對波形鋼腹板體外預(yù)應(yīng)力組合箱梁的極限抗彎承載力驗算公式進行了修正,推導(dǎo)了考慮鋼混結(jié)合面剪切滑移、體外預(yù)應(yīng)力增量和鋼翼緣板受力的波形鋼腹板組合箱梁極限抗彎承載力的驗算方法。
【圖文】：

普通的混凝土箱梁采用混凝土來澆筑腹板，施工時，需要一定的厚度來設(shè)置逡逑體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋和縱向鋼筋，在橋梁總重中腹板重量占較大比例，顯著增大了箱梁逡逑的上部結(jié)構(gòu)自重。為此，，專家學(xué)者開始增大對減輕橋梁結(jié)構(gòu)自重的問題的重視。逡逑為了減輕結(jié)構(gòu)的重量，波形鋼腹板組合箱梁因此出現(xiàn)。在法國，最先出現(xiàn)了逡逑由平鋼板作為腹板的組合箱梁，該結(jié)構(gòu)形式較為簡單，受力明確，施工快捷，但逡逑同時也存在著一些缺點，例如平鋼板對混凝土頂?shù)装宓墓潭s束使得結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力逡逑效率被削弱；與此同時，由于結(jié)構(gòu)腹板容易失穩(wěn)，需要設(shè)置橫向加筋肋，工程投逡逑入隨之也有一定程度增加。逡逑為了防止預(yù)應(yīng)力的減小損失，法國專家又采用波形鋼板來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面鋼逡逑板，以此來降低預(yù)應(yīng)力的折損量，并將其運用于工程實例，于１９８６年修建完成逡逑Ｃｃｍｇａｃ橋，見圖所示。它是全世界第一座建成投入使用的波形鋼腹板組逡逑合箱梁橋，全橋運用轉(zhuǎn)向塊作為體外預(yù)應(yīng)力鋼筋的轉(zhuǎn)向裝置，并將轉(zhuǎn)向塊和橫隔逡逑板合二為一，在實際施工中完成轉(zhuǎn)向問題的同時，增強了箱梁的整體抗扭轉(zhuǎn)能力逡逑和橫向剛度。該橋采用波形鋼板代替了傳統(tǒng)的混凝土腹板，在整個橋梁建筑史上逡逑有著里程碑的重大意義［２］［３］。波形鋼腹板組合箱梁的整體構(gòu)造如圖１－３所示。逡逑邐１２１０邐逡逑

板合二為一，在實際施工中完成轉(zhuǎn)向問題的同時，增強了箱梁的整體抗扭轉(zhuǎn)能力逡逑和橫向剛度。該橋采用波形鋼板代替了傳統(tǒng)的混凝土腹板，在整個橋梁建筑史上逡逑有著里程碑的重大意義［２］［３］。波形鋼腹板組合箱梁的整體構(gòu)造如圖１－３所示。逡逑邐１２１０邐逡逑圖１－１邋Ｃｏｇｎａｃ橋邐圖１－２邋Ｃｏｇｎａｃ橋橫截面圖（ｃｍ）逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｃｏｇｎａｃ邋ｂｒｉｄｇｅ邐Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｃｒｏｓｓ邋ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｃｏｇｎａｃ邋ｂｒｉｄｇｅ（ｃｍ）逡逑１逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U441

【參考文獻】

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本文編號：2530044