鋼桁腹式混凝土組合箱梁是一種新型的鋼-混組合箱梁結(jié)構(gòu),由于其具有自重輕、架設(shè)方便快捷、不存在腹板開裂等優(yōu)點,正被越來越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代橋梁建設(shè)中。鋼桁腹式混凝土組合箱梁不同于傳統(tǒng)的實腹式箱梁,其主要受軸向力作用的斜向腹桿與混凝土翼板通過節(jié)點構(gòu)造進行連接,勢必會使鋼桁腹式混凝土組合箱梁的力學(xué)性能區(qū)別于實腹式箱梁。目前針對鋼桁腹式混凝土組合箱梁力學(xué)性能的研究文獻相對較少,故本文結(jié)合鋼桁腹式混凝土組合箱梁的構(gòu)造特點,并以南京江山橋為工程背景,對以下幾個方面展開研究:(1)推導(dǎo)鋼桁腹式混凝土組合箱梁鋼桁腹桿的縱向彈性模量計算公式,據(jù)此研究組合箱梁的抗彎性能;通過有限元模擬分析,對鋼桁腹式混凝土組合箱梁的抗剪性能、腹桿受力情況以及橫斷面縱向變形分布是否滿足“擬平截面假定”進行研究。研究結(jié)果表明:鋼桁腹式混凝土組合箱梁的混凝土翼板承擔(dān)截面彎矩而鋼桁腹桿承擔(dān)截面剪力;鋼桁腹式混凝土組合箱梁鋼桁腹桿的受力形式與本文“平面桁架體系”的腹桿受力形式相似,并可以利用“平面桁架體系”近似計算出組合箱梁的鋼桁腹桿桿力;鋼桁腹式混凝土組合箱梁的橫斷面縱向變形滿足“擬平截面假定”。(2)利用能量變分法原理推導(dǎo)鋼桁腹式混凝土組合箱梁的翼板縱向彎曲應(yīng)力和縱向附加應(yīng)力計算公式,據(jù)此探討適用于計算組合箱梁翼板縱向應(yīng)力的方法;在利用能量變分法原理進行推導(dǎo)時,考慮對組合箱梁懸臂板縱向位移函數(shù)的修正,通過有限元模擬分析和相關(guān)理論計算,對修正組合箱梁懸臂板縱向位移函數(shù)的必要性和組合箱梁考慮懸臂板邊界約束影響的修正系數(shù)的合理取值進行研究。研究結(jié)果表明:鋼桁腹式混凝土組合箱梁的下翼板縱向應(yīng)力可采用縱向彎曲應(yīng)力計算公式進行計算而上翼板縱向應(yīng)力應(yīng)由翼板縱向彎曲應(yīng)力和經(jīng)修正的翼板縱向附加應(yīng)力兩者相疊加獲得;對鋼桁腹式混凝土組合箱梁的懸臂板縱向位移函數(shù)進行修正可有效地提高其頂板縱向應(yīng)力的計算精度,且組合箱梁考慮懸臂板邊界約束影響的修正系數(shù)可以取值為1.4。(3)利用能量變分法原理推導(dǎo)鋼桁腹式混凝土組合箱梁綜合考慮鋼桁腹桿剪切變形和剪力滯效應(yīng)的撓度計算公式,并結(jié)合有限元模擬分析,對組合箱梁撓度計算公式的準(zhǔn)確性、高跨比和腹桿水平傾角與組合箱梁由鋼桁腹桿剪切變形和剪力滯效應(yīng)引起的附加撓度之間的關(guān)系進行研究。研究結(jié)果表明:本文的撓度計算公式具有較高精度;鋼桁腹式混凝土組合箱梁由鋼桁腹桿剪切變形和剪力滯效應(yīng)引起的附加撓度均隨組合箱梁高跨比的增加而不斷增加,且組合箱梁由鋼桁腹桿剪切變形和剪力滯效應(yīng)引起的附加撓度在撓度理論計算中不可忽略;腹桿水平傾角僅會對鋼桁腹式混凝土組合箱梁由鋼桁腹桿剪切變形引起的附加撓度產(chǎn)生影響。(4)通過有限元模擬分析和相關(guān)理論計算,對鋼桁腹式混凝土組合箱梁的剪力滯系數(shù)計算公式、剪力滯系數(shù)沿縱橋向變化規(guī)律和“翼板有效分布寬度”的計算方法進行研究。研究結(jié)果表明:鋼桁腹式混凝土組合箱梁按照初等梁理論算得的翼板縱向應(yīng)力?的計算應(yīng)考慮翼板附加軸力的影響;均布荷載作用下的連續(xù)鋼桁腹式混凝土組合箱梁的剪力滯效應(yīng)最為明顯,變化趨勢最為復(fù)雜,并且產(chǎn)生了“負(fù)剪力滯”效應(yīng);在計算鋼桁腹式混凝土組合箱梁的翼板有效分布寬度時,建議使用美國規(guī)范和英國規(guī)范。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U441
【部分圖文】：

圖 1.1 鋼箱組合梁橋梁橋的鋼桁架上弦桿與混凝土橋面板通過焊釘連接件進從而共同受力。組合桁梁橋與組合板梁橋在受力上的要受彎剪作用，軸力很小；而組合桁梁腹桿受到較大的與橋面板間的水平剪力較大。因而，組合桁梁橋在節(jié)點水平剪力作用，即由截面剪力與腹桿軸力各自產(chǎn)生的集布置焊釘連接件。合桁梁橋截面有兩種發(fā)展形式，即不使用上弦桿，腹桿下弦桿都不使用，腹桿直接與混凝土上、下翼板結(jié)合。弦桿承受壓力，鋼桿件受壓不利，而用混凝土橋面板代替凝土橋面板的抗壓性能。腹桿直接與混凝土翼板結(jié)合的特性，它是由混凝土箱梁結(jié)構(gòu)發(fā)展而來的，通過使用鋼混凝土箱梁受力性能的目的，為此稱為桁腹式組合梁橋

橋梁橋的鋼桁架上弦桿與混凝土橋面板通過焊釘連接件進從而共同受力。組合桁梁橋與組合板梁橋在受力上的要受彎剪作用，軸力很��；而組合桁梁腹桿受到較大的與橋面板間的水平剪力較大。因而，組合桁梁橋在節(jié)點水平剪力作用，即由截面剪力與腹桿軸力各自產(chǎn)生的集布置焊釘連接件。合桁梁橋截面有兩種發(fā)展形式，即不使用上弦桿，腹桿下弦桿都不使用，腹桿直接與混凝土上、下翼板結(jié)合。弦桿承受壓力，鋼桿件受壓不利，而用混凝土橋面板代凝土橋面板的抗壓性能。腹桿直接與混凝土翼板結(jié)合的特性，它是由混凝土箱梁結(jié)構(gòu)發(fā)展而來的，通過使用鋼混凝土箱梁受力性能的目的，為此稱為桁腹式組合梁橋

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的裂縫，嚴(yán)重地影響了承載性能及提出用鋼板與混凝土翼板結(jié)合的組合梁截面形式，首先腹板的箱梁構(gòu)造，但是在施加縱向預(yù)應(yīng)力時平鋼腹板發(fā)生局部屈曲必須焊接縱向加勁肋。為解決采用平鋼腹用彎折形狀的薄壁鋼腹板來代替混凝土腹板。梁用折形鋼腹板替代混凝土腹板的主要優(yōu)勢，是使自重板在縱橋向剛度較小，能提高施加預(yù)應(yīng)力的效率，并使約束，減小徐變、干燥收縮、溫差等的影響；利用波折有很高的抗剪強度；箱梁腹板制作可以實現(xiàn)工廠化，并等特點。
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7 石利強;楊建軍;楊震軒;呂宏宇;;鋼-混組合箱梁橋在忻阜高速公路上的應(yīng)用[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2011年04期

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本文編號：2846267