【摘要】：寬幅箱梁橋中極易產(chǎn)生剪力滯效應(yīng),導(dǎo)致箱梁頂?shù)装宓膽?yīng)力集中,造成結(jié)構(gòu)裂縫、結(jié)構(gòu)破壞等危害,實(shí)際工程應(yīng)用中通常會在主梁中添加橫隔板以減小剪力滯效應(yīng)。河北省保定市某混凝土單索面斜拉橋采用了一種新型的主梁截面——W形截面(即內(nèi)設(shè)兩道斜腹板的箱梁截面),該橋主梁中未設(shè)置橫隔板,僅靠W形主梁自身抵抗剪力滯效應(yīng)。但目前針對于W形截面剪力滯效應(yīng)的理論研究和工程應(yīng)用尚少,因此本文開展對W形截面剪力滯效應(yīng)的研究,研究內(nèi)容如下:(1)介紹箱梁結(jié)構(gòu)的空間受力特點(diǎn)、剪力滯效應(yīng)的基本概念以及工程中處理剪力滯效應(yīng)的有效寬度法,對國內(nèi)外學(xué)者采用的剪力滯效應(yīng)研究方法進(jìn)行綜述。(2)首先采用經(jīng)典能量變分法,對直腹板箱梁的剪力滯效應(yīng)進(jìn)行推導(dǎo),得到相應(yīng)微分方程及自然邊界條件。隨后以直腹板箱形截面簡支梁為例,進(jìn)行經(jīng)典能量變分法的理論分析和空間有限元計(jì)算,兩種方法得到了較為吻合的結(jié)果;在經(jīng)典能量變分法基礎(chǔ)上,采用三個不同的縱向位移差函數(shù)_iu(x)描述翼板位移,對經(jīng)典能量變分法進(jìn)行改進(jìn),求解W形截面的剪力滯效應(yīng)。以W形截面簡支梁為例,進(jìn)行改進(jìn)能量變分法、經(jīng)典能量變分法的理論分析和空間有限元計(jì)算。分析結(jié)果表明,對于諸如W形截面的斜腹板箱梁,傳統(tǒng)變分法理論解的精度較低,應(yīng)當(dāng)采用改進(jìn)的變分法進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。(3)采用Midas Civil工程軟件進(jìn)行簡單支撐模型剪力滯效應(yīng)的有限元分析,對比分析W形截面簡支梁與直腹板截面簡支梁在均布荷載、集中荷載兩種工況下的剪力滯效應(yīng),結(jié)果表明W形截面梁中的剪力滯效應(yīng)更小;探究橫隔板對兩種截面梁剪力滯的影響,結(jié)果表明橫隔板對直腹板截面的剪力滯影響更大。(4)采用Midas Civil工程軟件對河北保定W形截面斜拉橋剪力滯效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,并將主梁截面換成同樣橫向跨度的直腹板截面進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明,不設(shè)置橫隔板的W形截面中的剪力滯效應(yīng),與增設(shè)橫隔板的直腹板截面剪力滯效應(yīng)相差不大。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U441

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