本文關鍵詞：鋼—混凝土組合箱梁界面耦合作用機理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋼-混凝土組合梁橋由鋼主梁、混凝土橋面板和剪力釘組成,由于組合結(jié)構充分發(fā)揮了混凝土抗壓強度高且避免了鋼材受壓易屈服的問題而廣泛應用于工程實踐。本文詳細闡述了鋼混組合梁的結(jié)構形式,敘述了剪力釘目前的理論、試驗和數(shù)值模擬研究狀況,剪力釘?shù)目辜魟偠群涂估瓌偠鹊挠嬎惴椒ê驮O計理論。剪力釘是鋼混組合梁共同作用的關鍵部件,其性能直接關系到鋼-混凝土組合梁的承載能力和工作性能。由于剪力釘是柔性剪力連接件,在荷載作用下將產(chǎn)生滑移應變和豎向拉壓應變,宏觀上表現(xiàn)為滑移和掀起。由于滑移效應和掀起效應會降低橋梁承載力,增大橋梁撓度,降低組合梁的使用壽命,且界面滑移效應與掀起效應之間相互耦合,使該問題更加復雜化。以往相關文獻大多數(shù)只是研究滑移或者掀起效應,很少研究二者之間的耦合作用。本文主要借助數(shù)值模擬方法研究鋼-混組合梁界面滑移效應與掀起效應之間的影響,研究的主要內(nèi)容如下:(1)根據(jù)推出試驗得到剪力釘?shù)暮奢d-滑移曲線,用于ANSYS軟件定義剪力釘彈簧單元荷載-變形曲線,進行組合梁界面耦合分析。(2)比較不同形式荷載作用下簡支與連續(xù)組合梁的界面滑移效應。(3)分析剪力釘全橋均勻布置和分段均勻布置時組合梁界面滑移效應。(4)比較偏心荷載作用下簡支與連續(xù)組合梁的界面掀起效應。(5)研究簡支組合梁梁端滑移效應與掀起效應之間的耦合機理。(6)研究滑移對連續(xù)組合梁掀起的耦合效應,并分析連續(xù)梁梁端和中間支座處界面的掀起效應。(7)建立港珠澳大橋施工階段模型,分析體系轉(zhuǎn)換、頂落梁施工工藝對界面滑移和掀起效應的耦合影響。主要結(jié)論如下:(1)推出試驗剪力釘受拉側(cè)與周圍混凝土脫空,范圍為剪力釘根部上表面和中部下表面。剪力釘承載能力為114.46k N,中國建筑鋼結(jié)構規(guī)范計算值116.12k N,兩者相差1.4%。(2)隨著剪力釘抗剪剛度的增加,滑移逐漸減小,最大值在梁端截面。剪力分布越均勻,梁端滑移越小。分段布置剪力釘可以減小梁端滑移。(3)跨中偏心荷載作用下,隨著剪力釘抗拉剛度的增加遠側(cè)界面由拉到壓,近側(cè)界面受壓輕微減弱;縱橋向近側(cè)梁端及中間支座附近受壓范圍增大,遠側(cè)受拉減弱。組合梁橫、縱向組合程度提高。(4)界面受拉脫空增大滑移效應,界面受壓減小滑移效應;滑移效應的存在增大掀起效應。(5)頂落梁工藝對港珠澳大橋滑移起著消峰作用;對掀起起著轉(zhuǎn)移峰值的作用。施工過程中掀起效應對滑移的影響可以忽略不計。
【關鍵詞】：組合梁 剪力釘 滑移效應 掀起效應 耦合
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 概述11
• 1.2 組合結(jié)構橋梁的分類11-13
• 1.3 剪力釘?shù)难芯糠椒?/span>13-14
• 1.3.1 剪力釘?shù)脑囼灱袄碚撗芯?/span>13
• 1.3.2 剪力釘?shù)臄?shù)值模擬13-14
• 1.4 本文的主要研究工作14-15
• 第二章 剪力釘受力機理分析15-25
• 2.1 概述15-16
• 2.2 剪力釘?shù)幕疽?/span>16
• 2.2.1 剪力釘?shù)臉嬙煲?/span>16
• 2.2.2 剪力釘?shù)牟男砸?/span>16
• 2.3 剪力釘極限抗剪承載力的計算方法16-19
• 2.4 剪力釘抗拉承載力計算方法19
• 2.5 剪力釘?shù)牟贾梅绞嚼碚?/span>19-22
• 2.5.1 剪力釘?shù)膹椥栽O計方法19-20
• 2.5.2 剪力釘?shù)乃苄栽O計方法20-22
• 2.6 剪力釘數(shù)值模擬方法22
• 2.7 剪力釘?shù)墓ぷ餍阅?/span>22-23
• 2.7.1 鋼筋混凝土界面受剪的破壞分析22-23
• 2.7.2 剪力釘?shù)氖芰C理23
• 2.7.3 剪力釘?shù)钠茐臋C理23
• 2.8 本章小結(jié)23-25
• 第三章 剪力釘極限抗剪承載力分析25-39
• 3.1 推出試驗介紹25
• 3.2 推出試驗試件設計25-26
• 3.3 推出試驗數(shù)值模擬26-27
• 3.4 模型采用的有限單元及其特性27
• 3.5 模型基本假定及材料特性27-28
• 3.5.1 基本假定27-28
• 3.5.2 材料特性28
• 3.6 ANSYS有限元模型建模過程28-31
• 3.7 有限元計算結(jié)果分析31-38
• 3.8 本章小結(jié)38-39
• 第四章 組合梁界面滑移效應分析39-55
• 4.1 簡支組合梁界面滑移分析39-44
• 4.1.1 簡支組合梁界面滑移計算模型簡介39
• 4.1.2 計算剪力釘?shù)臄?shù)量39-41
• 4.1.3 簡支梁均布對稱荷載下界面滑移分析41-43
• 4.1.4 簡支梁集中對稱荷載下界面滑移分析43-44
• 4.1.5 簡支梁非對稱荷載下界面滑移分析44
• 4.2 連續(xù)組合梁界面滑移分析44-48
• 4.2.1 連續(xù)組合梁對稱荷載下界面滑移分布45-47
• 4.2.2 連續(xù)組合梁非對稱荷載下界面滑移分布47-48
• 4.3 簡支、連續(xù)組合梁滑移對比分析48-50
• 4.3.1 簡支、連續(xù)組合梁在對稱均布荷載下的滑移對比48-49
• 4.3.2 簡支、連續(xù)組合梁在非對稱荷載下的滑移對比49-50
• 4.4 剪力釘布置形式對滑移的影響分析50-54
• 4.4.1 剪力釘均勻分布50-52
• 4.4.2 剪力釘分段均勻布置52-53
• 4.4.3 剪力釘均勻分布與分段均勻布置界面滑移對比分析53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 組合梁界面掀起效應分析55-77
• 5.1 簡支、連續(xù)組合梁掀起分析55-63
• 5.1.1 簡支組合梁界面掀起分析55-58
• 5.1.2 連續(xù)組合梁掀起效應分析58-61
• 5.1.3 簡支組合梁與連續(xù)組合梁掀起分析對比61-63
• 5.2 簡支、連續(xù)組合梁滑移、掀起效應的耦合分析63-76
• 5.2.1 考慮滑移的簡支組合梁梁端掀起效應分析63-75
• 5.2.2 連續(xù)組合梁中間支座處界面掀起效應分析75-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 第六章 鋼-混凝土組合梁橋施工階段的界面分析77-89
• 6.1 工程概況77-78
• 6.2 港珠澳大橋施工過程有限元模型建立78-80
• 6.2.1 組合連續(xù)梁橋空間精細化有限元模型78-80
• 6.2.2 港珠澳大橋施工工況劃分80
• 6.3 組合梁施工過程界面行為分析80-86
• 6.3.1 組合梁界面滑移分析80-83
• 6.3.2 組合梁界面掀起分析83-86
• 6.4 掀起對組合梁滑移效應的影響分析86-88
• 6.5 本章小結(jié)88-89
• 第七章 結(jié)論與展望89-91
• 7.1 主要結(jié)論89-90
• 7.2 展望90-91
• 致謝91-92
• 參考文獻92-94
• 在學期間發(fā)表的論著及參與的實踐項目94

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  本文關鍵詞：鋼—混凝土組合箱梁界面耦合作用機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：313105