考慮扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)的波形鋼腹板組合箱梁橋應(yīng)力放大系數(shù)研究
發(fā)布時間:2021-08-09 20:39
波形鋼腹板組合箱梁是在傳統(tǒng)混凝土箱梁高強(qiáng)輕質(zhì)的發(fā)展需求中發(fā)展而來的,是現(xiàn)代橋梁建設(shè)中的新型鋼混組合結(jié)構(gòu),具有自重輕、施工快捷以及結(jié)構(gòu)合理等特點(diǎn),因此在國內(nèi)外橋梁工程中應(yīng)用較為廣泛。與傳統(tǒng)混凝土箱梁相比波形鋼腹板組合箱梁腹板和頂?shù)装逋ㄟ^剪切件相連接,抵抗扭轉(zhuǎn)和畸變的性能較低,所以對于波形鋼腹板組合箱梁橋在偏心荷載下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和畸變效應(yīng)的研究是很有必要的。本文以簡支直線型波形鋼腹板組合箱梁橋?yàn)檠芯繉ο?對其在偏心車道荷載下的扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)研究。(1)先將波形鋼腹板組合箱梁的受力特性進(jìn)行分析,計(jì)算截面有效剪切模量以及進(jìn)行截面轉(zhuǎn)換,再結(jié)合傳統(tǒng)混凝土箱梁扭轉(zhuǎn)分析理論,計(jì)算波形鋼腹板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)幾何特性。根據(jù)烏氏第二理論推導(dǎo)扭轉(zhuǎn)雙力矩以及扭轉(zhuǎn)翹曲應(yīng)力的計(jì)算公式,建立扭轉(zhuǎn)微分方程,再結(jié)合實(shí)例驗(yàn)證證實(shí)本文公式的正確性。對偏心荷載下的扭轉(zhuǎn)雙力矩和彎扭力矩的變化規(guī)律進(jìn)行分析,通過分析發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)雙力矩在跨中截面具有最大值,故扭轉(zhuǎn)翹曲應(yīng)力的最大值也在跨中截面產(chǎn)生。(2)定義更具一般性的畸變角和與扭轉(zhuǎn)分析理論相統(tǒng)一的畸變中心,計(jì)算波形鋼腹板橫向抗彎剛度、畸變翹曲應(yīng)變能、橫向框架應(yīng)變能以及畸變荷載勢能,...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
法國Cognac橋
考慮扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)的波形鋼腹板組合箱梁橋應(yīng)力放大系數(shù)研究4圖1.4長征橋圖1.5潑河大橋1.2波形鋼腹板組合箱梁橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)波形鋼腹板組合箱梁一般由混凝土頂?shù)装濉⒉ㄐ武摳拱、橫隔板、體內(nèi)索,體外索等構(gòu)成(如圖1.6)。波形鋼腹板組合箱梁結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)混凝土箱梁相比最大的特點(diǎn)就是將混凝土和鋼這兩種不同的材料合理的結(jié)合起來,利用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)使橋梁趨于輕型化,這樣不但使材料得到了充分利用也改變了橋梁的受力特性,使得橋梁的使用壽命更加長久。圖1.6波形鋼腹板組合箱梁的構(gòu)造與傳統(tǒng)混凝土腹板和平鋼腹板相比波形鋼腹板具有以下特點(diǎn)[2]:(1)與傳統(tǒng)的混凝土腹板箱梁相比波形鋼腹板箱梁能有效減輕結(jié)構(gòu)自重,最多能降低主梁自重30%左右,既節(jié)省了材料又降低了造價,也減少了相應(yīng)的工程量加快了施
考慮扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)的波形鋼腹板組合箱梁橋應(yīng)力放大系數(shù)研究162ωAωBE(z)dAEI(z)(2.16)將式2.16代入式2.15可得約束扭轉(zhuǎn)翹曲正應(yīng)力表達(dá)式為:ωωAω()BsI(2.17)2.5.3約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力從箱梁箱壁上取出一微元體,如圖2.6所示。由其微元體上力的平衡條件可得:圖2.6微元體應(yīng)力狀態(tài)圖ωtdstds0sz(2.18)將式2.15代入式2.18,并任意選取一個起始點(diǎn)s=0將上式積分可得到約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的表達(dá)式:ωω0E(z)St(2.19)式中:ωS—廣義扇形靜面積AωStds0—選取的起始點(diǎn)處的剪應(yīng)力整個截面上的剪力流合成扭矩為zM,根據(jù)內(nèi)外力平衡條件ω0ω0d()d=EdzMtsEzStsSst則
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波形鋼腹板箱梁的約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力分析[J]. 魏娜,張?jiān)?姚曉東. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2020(04)
[2]波形鋼腹板箱梁畸變應(yīng)力分析[J]. 邵江艷,張?jiān)?趙慶友,姚曉東. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2019(10)
[3]開閉混合斷面薄壁梁約束扭轉(zhuǎn)分析[J]. 張?jiān)?何嘉祥,王晨光,黃洪猛. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2020(02)
[4]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)
[5]時速250 km/h鐵路雙線箱梁的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)研究[J]. 馬俊軍,藺鵬臻. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2018(10)
[6]結(jié)構(gòu)參數(shù)對大跨波形鋼腹板箱梁橋動力特性的影響[J]. 桂水榮,張政韜,陳水生. 橋梁建設(shè). 2018(04)
[7]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(jìn)展. 2018(04)
[8]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(jìn)展[J]. 李宏江. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2017(07)
[9]內(nèi)襯混凝土對波形鋼腹板剛構(gòu)橋扭轉(zhuǎn)和畸變性能的影響[J]. 劉保東,胥睿,李祖碩,陳海波. 中國鐵道科學(xué). 2017(03)
[10]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)
碩士論文
[1]薄壁箱梁畸變效應(yīng)分析[D]. 王晨光.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]波形鋼腹板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)分析[D]. 張生虎.蘭州交通大學(xué) 2017
[3]波紋鋼腹板曲線箱梁的扭轉(zhuǎn)性能研究[D]. 田寶升.東南大學(xué) 2016
[4]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(xué) 2015
[5]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(xué) 2015
[6]波形鋼腹板PC組合箱梁扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能分析[D]. 張德.蘭州交通大學(xué) 2014
[7]薄壁箱梁畸變效應(yīng)研究[D]. 陸洪民.重慶交通大學(xué) 2013
[8]薄壁箱梁畸變效應(yīng)分析[D]. 歐見仁.長沙理工大學(xué) 2013
[9]波形鋼腹板PC組合連續(xù)箱梁橋施工過程與預(yù)應(yīng)力參數(shù)分析[D]. 張興志.西南交通大學(xué) 2009
[10]波形鋼腹板箱梁扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和畸變效應(yīng)的分析與模型試驗(yàn)研究[D]. 王文.湖南大學(xué) 2008
本文編號:3332765
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
法國Cognac橋
考慮扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)的波形鋼腹板組合箱梁橋應(yīng)力放大系數(shù)研究4圖1.4長征橋圖1.5潑河大橋1.2波形鋼腹板組合箱梁橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)波形鋼腹板組合箱梁一般由混凝土頂?shù)装濉⒉ㄐ武摳拱、橫隔板、體內(nèi)索,體外索等構(gòu)成(如圖1.6)。波形鋼腹板組合箱梁結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)混凝土箱梁相比最大的特點(diǎn)就是將混凝土和鋼這兩種不同的材料合理的結(jié)合起來,利用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)使橋梁趨于輕型化,這樣不但使材料得到了充分利用也改變了橋梁的受力特性,使得橋梁的使用壽命更加長久。圖1.6波形鋼腹板組合箱梁的構(gòu)造與傳統(tǒng)混凝土腹板和平鋼腹板相比波形鋼腹板具有以下特點(diǎn)[2]:(1)與傳統(tǒng)的混凝土腹板箱梁相比波形鋼腹板箱梁能有效減輕結(jié)構(gòu)自重,最多能降低主梁自重30%左右,既節(jié)省了材料又降低了造價,也減少了相應(yīng)的工程量加快了施
考慮扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)的波形鋼腹板組合箱梁橋應(yīng)力放大系數(shù)研究162ωAωBE(z)dAEI(z)(2.16)將式2.16代入式2.15可得約束扭轉(zhuǎn)翹曲正應(yīng)力表達(dá)式為:ωωAω()BsI(2.17)2.5.3約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力從箱梁箱壁上取出一微元體,如圖2.6所示。由其微元體上力的平衡條件可得:圖2.6微元體應(yīng)力狀態(tài)圖ωtdstds0sz(2.18)將式2.15代入式2.18,并任意選取一個起始點(diǎn)s=0將上式積分可得到約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的表達(dá)式:ωω0E(z)St(2.19)式中:ωS—廣義扇形靜面積AωStds0—選取的起始點(diǎn)處的剪應(yīng)力整個截面上的剪力流合成扭矩為zM,根據(jù)內(nèi)外力平衡條件ω0ω0d()d=EdzMtsEzStsSst則
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波形鋼腹板箱梁的約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力分析[J]. 魏娜,張?jiān)?姚曉東. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2020(04)
[2]波形鋼腹板箱梁畸變應(yīng)力分析[J]. 邵江艷,張?jiān)?趙慶友,姚曉東. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2019(10)
[3]開閉混合斷面薄壁梁約束扭轉(zhuǎn)分析[J]. 張?jiān)?何嘉祥,王晨光,黃洪猛. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2020(02)
[4]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)
[5]時速250 km/h鐵路雙線箱梁的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)研究[J]. 馬俊軍,藺鵬臻. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2018(10)
[6]結(jié)構(gòu)參數(shù)對大跨波形鋼腹板箱梁橋動力特性的影響[J]. 桂水榮,張政韜,陳水生. 橋梁建設(shè). 2018(04)
[7]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(jìn)展. 2018(04)
[8]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(jìn)展[J]. 李宏江. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2017(07)
[9]內(nèi)襯混凝土對波形鋼腹板剛構(gòu)橋扭轉(zhuǎn)和畸變性能的影響[J]. 劉保東,胥睿,李祖碩,陳海波. 中國鐵道科學(xué). 2017(03)
[10]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)
碩士論文
[1]薄壁箱梁畸變效應(yīng)分析[D]. 王晨光.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]波形鋼腹板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)分析[D]. 張生虎.蘭州交通大學(xué) 2017
[3]波紋鋼腹板曲線箱梁的扭轉(zhuǎn)性能研究[D]. 田寶升.東南大學(xué) 2016
[4]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(xué) 2015
[5]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(xué) 2015
[6]波形鋼腹板PC組合箱梁扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能分析[D]. 張德.蘭州交通大學(xué) 2014
[7]薄壁箱梁畸變效應(yīng)研究[D]. 陸洪民.重慶交通大學(xué) 2013
[8]薄壁箱梁畸變效應(yīng)分析[D]. 歐見仁.長沙理工大學(xué) 2013
[9]波形鋼腹板PC組合連續(xù)箱梁橋施工過程與預(yù)應(yīng)力參數(shù)分析[D]. 張興志.西南交通大學(xué) 2009
[10]波形鋼腹板箱梁扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和畸變效應(yīng)的分析與模型試驗(yàn)研究[D]. 王文.湖南大學(xué) 2008
本文編號:3332765
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