近年來混合梁斜拉橋因其自身受力合理、靜動力性能良好且實用美觀的特點在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。實際工程中,混合梁斜拉橋主跨通常采用鋼梁增大跨越能力,而邊跨多采用混凝土梁以平衡荷載,這一結(jié)構(gòu)形式能充分利用混凝土抗壓性能以及鋼梁抗拉性能;而主梁由于存在混凝土梁與鋼梁交匯處,剛度突變較大,因此鋼混結(jié)合段成為混合梁斜拉橋的關(guān)鍵構(gòu)造之一。本文采用全橋模型與結(jié)合段局部模型相結(jié)合的方式,對獨塔鐵路混合梁斜拉橋中的鋼混結(jié)合段進行了計算分析研究并得出了相應(yīng)的成果,主要工作內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）以岳口漢江特大橋為工程背景,建立全橋三維桿系單元有限元模型并模擬各施工階段,分析結(jié)合段在不同施工階段下的內(nèi)力及應(yīng)力值,為后續(xù)對結(jié)合段局部進行計算分析及優(yōu)化研究提供基礎(chǔ)。（2）計算了五種不同結(jié)構(gòu)形式的鋼混結(jié)合段模型受力狀態(tài),通過對比分析得出,相較于無格室結(jié)合段形式,有格室結(jié)合段形式因其混凝土與鋼箱梁接觸面積較大,更利于布置剪力連接件,連接更為緊密;在結(jié)合面處,有格室前承壓板式結(jié)合段應(yīng)力變化較大,剛度過渡平順度略差于有格室后承壓板式以及有格室前后承壓板式,但方便施工且易于控制施工質(zhì)量。（3）在考慮剪力釘作用的基礎(chǔ)上,... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

型鋼剪力連接件示意圖

41.3鋼混結(jié)合段構(gòu)造形式不同構(gòu)造形式的結(jié)合段受力也會不同，而組成結(jié)合段的構(gòu)件大同小異，因此對結(jié)合段主要構(gòu)造形式及作用進行對比分析很有必要。1.3.1鋼混結(jié)合段主要構(gòu)造及作用鋼混結(jié)合段主要由填充混凝土、鋼梁、承壓板、預(yù)應(yīng)力鋼絞線、剪力連接件等構(gòu)成，主要功能是連接混凝土主梁與鋼梁，起到傳遞內(nèi)力、剛度過渡的作用。其中承壓板直接與混凝土接觸并與鋼梁焊接為整體，承擔(dān)大部分傳遞內(nèi)力的作用，因此承壓板的位置、板厚等對結(jié)合段受力影響較大。預(yù)應(yīng)力鋼絞線提供較大的軸向應(yīng)力，防止混凝土在彎矩等作用下出現(xiàn)較大拉應(yīng)力而破壞，也能起到鎖緊混凝土梁與鋼箱梁使之緊密結(jié)合的作用。而除了鋼材與混凝土通過摩擦傳遞內(nèi)力外，剪力連接件更能在大范圍內(nèi)增大混凝土與鋼梁的接觸。由于剪力連接件焊接于鋼梁上且深入混凝土中，對于剛度不同的鋼材與混凝土具有協(xié)調(diào)作用，防止二者出現(xiàn)滑動或剝離。剪力連接件分為剛性和柔性連接件，剛性連接件通常為型鋼連接件與鋼筋連接件，如圖1-1及1-2所示；柔性連接件有栓釘（剪力釘）、高強度螺栓連接件、開孔板連接件（PBL連接件）等。圖1-1型鋼剪力連接件示意圖圖1-2鋼筋剪力連接件示意圖剛性連接件通常直接焊接到鋼板上形成剪力連接件，具有很大的抗剪強度，但超過剪力件強度時可能產(chǎn)生混凝土與鋼梁剝離。因此，剛性連接件通常用于無需考慮應(yīng)力重分配的結(jié)構(gòu)中，目前很少用于鋼混結(jié)合段中。柔性連接件中剪力釘?shù)膽?yīng)用最為廣泛，由于其與鋼板焊接簡單、抗剪能力出眾、抗掀起能力強，國內(nèi)外對剪力釘?shù)难芯恳哺�。PBL連接件是在鋼板上開孔并穿過鋼筋，由插入混凝土中的鋼筋承擔(dān)剪力并傳遞到鋼板上，PBL連接件施工方便、抗剪能力強且疲勞

5性能優(yōu)越，越來越多的應(yīng)用于工程實際當(dāng)中。剪力釘及PBL剪力鍵如圖1-3所示。1-3剪力釘及PBL剪力鍵示意圖1.3.2鋼混結(jié)合段主要構(gòu)造形式鋼混結(jié)合段分為無格室和有格室兩種構(gòu)造形式，其中無格室鋼混結(jié)合段主要分為端承壓式以及頂?shù)装迮c承壓板結(jié)合式；有格室鋼混結(jié)合段分為前承壓板式、后承壓板式以及前后承壓板式，詳細劃分如圖1-4所示。鋼混結(jié)合段發(fā)展初期，由于施工技術(shù)的限制一般采用無格室鋼混結(jié)合段，隨著技術(shù)發(fā)展和持續(xù)探索，逐漸發(fā)展出了有格室鋼混結(jié)合段。鋼格室內(nèi)填充混凝土，有效增大了鋼梁與混凝土的接觸面積，內(nèi)力傳遞更為合理；同時鋼格室內(nèi)混凝土由于套箍作用限制了混凝土的變形，結(jié)合段整體受力更為平順。無格室鋼混結(jié)合段如圖1-5所示，有格室鋼混結(jié)合段如圖1-6所示，由于底板、承壓板式與鋼格室前后承壓板式應(yīng)用較少，故不單獨進行分析，后文所述前后承壓板式均為混凝土格室。鋼混結(jié)合段無格室有格室端承壓式底板、承壓板式頂?shù)装迮c承壓板結(jié)合式前承壓板式后承壓板式前后承壓板式混凝土格室鋼格室圖1-4鋼混結(jié)合段構(gòu)造形式劃分圖

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]鐵路橋鋼箱梁正交異性橋面板的靜力行為與疲勞性能研究[D]. 高立強.西南交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]非對稱混合體系斜拉橋鋼混結(jié)合段受力行為分析[D]. 鄧明揚.西南交通大學(xué) 2018
[2]橋梁鋼Q345qD及其對接焊縫低溫疲勞性能試驗研究[D]. 賈單鋒.重慶大學(xué) 2017
[3]超高性能混合梁鋼—混結(jié)合段受力性能有限元分析[D]. 黃細軍.湖南大學(xué) 2016
[4]混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 謝艷梅.西南交通大學(xué) 2013
[5]混合梁斜拉橋主梁鋼—混結(jié)合段的力學(xué)行為研究[D]. 鮑宇文.西南交通大學(xué) 2013



本文編號：3573195