波形鋼腹板組合箱梁是繼預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁后的一種新型結(jié)構(gòu)形式,起源于法國,隨后也普及到日本等國。該結(jié)構(gòu)較混凝土箱梁可以有效提高預(yù)應(yīng)力效率、減小梁體自重、加快施工進度,可避免混凝土腹板開裂的問題,因此應(yīng)用范圍廣泛。本文通過理論分析和有限元數(shù)值模擬計算,對波形鋼腹板組合箱梁的畸變效應(yīng)進行了深入系統(tǒng)的研究。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:（1）運用基于勢能駐值原理的能量變分法,推導波形鋼腹板組合梯形箱梁的畸變控制微分方程,采用初參數(shù)法對其畸變內(nèi)力和畸變位移進行求解,推導得到組合箱梁在集中荷載及均布荷載下的畸變內(nèi)力和畸變位移表達式。通過數(shù)值算例,對比了波形鋼腹板組合箱梁與傳統(tǒng)混凝土箱梁的畸變翹曲應(yīng)力,結(jié)果表明,波形鋼腹板組合箱梁的最大畸變翹曲應(yīng)力是混凝土箱梁最大畸變翹曲應(yīng)力的1.69倍。（2）運用板梁框架法推導波形鋼腹板組合矩形箱梁的畸變控制微分方程,利用彈性地基梁比擬法對其畸變內(nèi)力和畸變位移進行求解,通過數(shù)值算例,對比了波形鋼腹板組合箱梁與傳統(tǒng)混凝土箱梁的畸變翹曲應(yīng)力,結(jié)果表明,波形鋼腹板組合箱梁的最大畸變翹曲應(yīng)力是混凝土箱梁最大畸變翹曲應(yīng)力的1.50倍。（3）利用空間有限元分析法分析并驗證... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

混凝土箱梁圖

在土木工程事業(yè)發(fā)展的進程中，世界著名學者在不斷的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，1928 年，法國著名學者弗列西涅(Freyssinet)第一次在混凝土結(jié)構(gòu)中施加預(yù)應(yīng)力鋼筋，如圖 1.1 所示[1]這一舉措很快在世界范圍內(nèi)流行，相比之前的技術(shù)，這種新型的混凝土技術(shù)依靠著自身獨有的優(yōu)勢得到了廣泛的使用和推廣。正是預(yù)應(yīng)力混凝土具有抗裂性好、剛度大及可以提高受壓構(gòu)件穩(wěn)性，所以世界范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)形式逐漸都被預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所代替。但是隨著經(jīng)濟技術(shù)的快速發(fā)展對交通量的需求越來越大以及土木橋梁技術(shù)的飛快進步，對橋梁結(jié)構(gòu)的形式及性能方面要求越來越高，而且預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁腹板容易受環(huán)境影響而導致的開裂、撓度不斷等問題不容小覷。因此如何在保持梁體結(jié)構(gòu)性能不降低的前提下減輕梁體的自重，提高橋梁的跨越能力是接下來整個研究領(lǐng)域的最新研究目標�；炷料淞旱闹饕M成部分是頂?shù)装濉冶郯寮案拱�，對頂�(shù)装寮皯冶郯宓暮穸葴p小研究已經(jīng)達到承受能力的極限。而通過改善腹板來達到結(jié)構(gòu)最優(yōu)仍有很大的研究空間。目前對腹板的改進主要有兩個方向：第一，對傳統(tǒng)混凝土箱梁腹板施加體外預(yù)應(yīng)力束，可以避免預(yù)應(yīng)力鋼筋對腹板空間的利用，從而提高腹板空間的利用率；第二，改善腹板的材料，實現(xiàn)減輕自重的目的。

蘭州交通大學碩士學位論文工程設(shè)計師的不斷努力和研究中，日本對該類橋梁的建設(shè)作出了巨大的貢獻，在本國陸續(xù)建成了大量波形鋼腹板組合箱梁這種新型結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，在日本已經(jīng)有超過 200 多座此類組合橋梁在建或已建成[5]，成為世界上擁有這種新型橋梁結(jié)構(gòu)最多的國家。日本在波形鋼腹板組合箱梁橋領(lǐng)域不斷探索和研究，不僅拓展和豐富了此類結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用范圍，也促進了該類結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計與施工。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]波形鋼腹板組合曲線箱梁畸變效應(yīng)分析[J]. 丁漢山,韓國順.  特種結(jié)構(gòu). 2018(06)
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[3]波形鋼腹板PC組合箱梁動力性能研究綜述[J]. 李宏江.  建筑鋼結(jié)構(gòu)進展. 2018(04)
[4]波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁扭轉(zhuǎn)與畸變研究進展[J]. 李宏江.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2017(07)
[5]波形鋼腹板PC組合箱梁橋構(gòu)造簡述[J]. 羅鵬.  江西建材. 2017(06)
[6]基于勢能駐值原理的薄壁箱梁畸變效應(yīng)分析[J]. 張元海,劉澤翔,林麗霞,周茂定.  中南大學學報(自然科學版). 2016(10)
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[8]偏心荷載作用下波形鋼腹板PC組合梁的力學特性[J]. 王圣保.  中國公路學報. 2012(06)
[9]波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的比擬桿法求解[J]. 周茂定,劉世忠,楊子江.  蘭州交通大學學報. 2012(04)
[10]波形鋼腹板箱梁畸變應(yīng)力分析[J]. 楊丙文,黎雅樂,萬水,張建東.  東南大學學報(自然科學版). 2011(05)

博士論文
[1]波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)問題研究[D]. 吳文清.東南大學 2002

碩士論文
[1]橫隔板對大跨度變截面波形鋼腹板連續(xù)箱梁橋受力性能的影響研究[D]. 程平.華東交通大學 2018
[2]波形鋼腹板—鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)箱梁橋的扭轉(zhuǎn)和畸變研究[D]. 白博.西安建筑科技大學 2017
[3]波形鋼腹板PC組合箱梁橋靜力特性分析[D]. 苗守舉.華東交通大學 2016
[4]波形鋼腹板組合箱梁橋橫隔板數(shù)量設(shè)計優(yōu)化研究[D]. 郭曉燕.鄭州大學 2016
[5]大跨徑波形鋼腹板PC組合箱梁扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)分析[D]. 楊星星.重慶交通大學 2015
[6]波形鋼腹板組合梁橋頂?shù)装迮c鋼腹板連接方式研究[D]. 劉歡.蘭州交通大學 2015
[7]薄壁箱梁的約束扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)分析[D]. 胡玉茹.蘭州交通大學 2015
[8]大跨徑波形鋼腹板PC箱形橋梁的腹板穩(wěn)定性研究[D]. 朱珊瑩.重慶交通大學 2013
[9]薄壁箱梁畸變效應(yīng)分析[D]. 歐見仁.長沙理工大學 2013
[10]波形鋼腹板PC組合箱梁橋力學特性關(guān)鍵影響因素研究[D]. 聶細鋒.西南交通大學 2012



本文編號：3288245