本文關鍵詞：軌道交通槽型梁—鋼桁組合橋靜力行為研究

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【摘要】：槽型梁-鋼桁組合橋是一種新型鋼混組合結構橋,這種結構兼?zhèn)淞瞬坌土航ㄖ叨鹊�、降噪能力強以及鋼桁梁自重輕、施工方便的優(yōu)點,在城市軌道交通跨線橋方面具有廣闊的應用前景。目前這種組合橋的研究尚不成熟,對組合節(jié)點的研究也處于起步階段。本文采用有限元法對槽型梁-鋼桁組合橋的全橋受力性能、設計參數敏感性、剪力滯效應以及桁架組合節(jié)點進行了數值模擬,主要完成了以下工作：(1)綜述了槽型梁、下承式桁架橋以及組合槽型梁的國內外發(fā)展研究現狀,概述了槽型梁-鋼桁組合橋研究中存在的不足,提出了本文的研究意義和內容。(2)論述了復雜結構橋梁內力分析理論,確定了文中用到的各種參數模型。(3)采用ANSYS有限元軟件分析了槽型梁-鋼桁組合橋全橋在三種荷載工況下的靜力行為,驗證了結構的可行性,分析了結構設計參數對槽型梁-鋼桁組合橋的影響,并給出了參數設計建議：建議高跨比為1/5.5、不添加豎桿、橫梁厚度0.7-0.85m、縱梁高度可根據桁架桿件的安全儲備適當調整。(4)對比分析了帶橫梁和不帶橫梁簡支槽型梁的剪力滯效應、槽型梁-鋼桁組合橋與簡支槽型梁的剪力滯效應,結果表明：橫梁可以較大程度的改善其所在截面處的剪力滯效應,但對其它截面的剪力滯效應無明顯改善。槽型梁的剪力滯效應,只與作為受彎構件本身的槽型梁截面構造有關。當槽型梁作為受彎構件與其它構件組合形成新結構時,它的剪力滯效應基本不受影響。(5)對桁架耳板式組合節(jié)點進行了非線性分析,得出了耳板式組合節(jié)點的極限承載力、應力分布、裂縫發(fā)展規(guī)律以及破壞形式。本文的研究內容和結論為城市軌道交通槽型梁-鋼桁組合橋的設計提供了一定的理論支持和技術參考。
【關鍵詞】：槽型梁-鋼桁組合橋 靜力行為 參數敏感性 剪力滯 組合節(jié)點
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 國內外研究發(fā)展現狀13-20
• 1.2.1 軌道交通槽型梁研究發(fā)展現狀13-16
• 1.2.2 下承式組合桁架橋研究發(fā)展現狀16-18
• 1.2.3 槽型梁-鋼桁組合橋研究發(fā)展現狀18-20
• 1.3 本文的研究目的和意義20-21
• 1.4 本文的研究內容21-22
• 2 復雜結構橋梁內力分析理論22-34
• 2.1 復雜結構橋梁空間內力有限元分析理論22-25
• 2.1.1 有限元數值分析離散模型23-25
• 2.1.2 全橋離散模型基本假定25
• 2.2 槽型梁剪力滯分析理論25-29
• 2.2.1 剪力滯基本概念25-26
• 2.2.2 槽型梁剪力滯計算理論26-29
• 2.3 復雜結構非線性分析理論29-33
• 2.3.1 材料本構模型30-31
• 2.3.2 非線性分析求解方法31-32
• 2.3.3 非線性求解收斂標準32-33
• 2.4 本章小結33-34
• 3 槽型梁-鋼桁組合橋全橋有限元受力分析34-72
• 3.1 ANSYS有限元軟件簡介34
• 3.2 槽型梁-鋼桁組合橋概述34-37
• 3.2.1 結構尺寸36
• 3.2.2 材料特性36-37
• 3.3 有限元模型的建立37-43
• 3.3.1 槽型梁模型建立37-38
• 3.3.2 鋼桁架模型建立38-39
• 3.3.3 預應力筋模型建立39-41
• 3.3.4 整體模型建立41-43
• 3.4 全橋整體有限元受力分析43-61
• 3.4.1 作用荷載及荷載工況43-44
• 3.4.2 工況Ⅰ：自重作用下的受力分析44-49
• 3.4.3 工況Ⅱ：自重和預應力作用下的受力分析49-55
• 3.4.4 工況Ⅲ：組合荷載作用下的受力分析55-60
• 3.4.5 受力分析小結60-61
• 3.5 槽型梁-鋼桁組合橋敏感性分析61-69
• 3.5.1 桁架高度的影響61-63
• 3.5.2 桁架豎桿的影響63-65
• 3.5.3 橫梁厚度的影響65-67
• 3.5.4 縱梁高度的影響67-69
• 3.5.5 敏感性分析小結69
• 3.6 本章小結69-72
• 4 槽型梁-鋼桁組合橋剪力滯分析72-82
• 4.1 簡支槽型梁剪力滯效應72-76
• 4.1.1 有限元計算模型72-74
• 4.1.2 剪力滯對比分析74-76
• 4.2 槽型梁-鋼桁組合橋剪力效應76-81
• 4.2.1 有限元計算模型76-77
• 4.2.2 剪力滯對比分析77-81
• 4.3 本章小結81-82
• 5 槽型梁-鋼桁組合節(jié)點非線性分析82-98
• 5.1 鋼-混凝土組合節(jié)點類型82-84
• 5.1.1 鋼箱式節(jié)點82
• 5.1.2 外接式節(jié)點82-83
• 5.1.3 耳板式節(jié)點83-84
• 5.2 組合節(jié)點彈性分析84-85
• 5.3 組合節(jié)點有限元模型的建立85-88
• 5.3.1 節(jié)點模型的建立86
• 5.3.2 材料本構關系86-87
• 5.3.3 荷載及邊界條件的選取87-88
• 5.4 組合節(jié)點受力分析88-96
• 5.4.1 組合節(jié)點的極限承載力88-89
• 5.4.2 混凝土弦桿受力分析89-93
• 5.4.3 鋼腹桿及節(jié)點板受力分析93-94
• 5.4.4 PBL剪力鍵受力分析94-96
• 5.5 本章小結96-98
• 6 結論與展望98-100
• 6.1 結論98-99
• 6.2 展望99-100
• 參考文獻100-104
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果104-108
• 學位論文數據集108

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本文編號：614809