本文關(guān)鍵詞：大跨度波紋鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋局部應(yīng)力分析

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【摘要】：波形鋼腹板組合箱梁是橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要方向之一,它能夠分別充分利用混凝土和鋼材的力學(xué)性能。零號塊、轉(zhuǎn)向塊、錨固塊是剛構(gòu)—連續(xù)組合梁橋的相對關(guān)鍵部位,故對這些部位進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)力計算分析,從而為設(shè)計出合理的、安全的零號塊、轉(zhuǎn)向塊和錨固塊提出合理建議已成為一個重要的工程問題。以蘭州北環(huán)小砂溝大橋為工程背景,對大跨度波形鋼腹板箱梁橋的主要特性進(jìn)行了理論研究。首先介紹有限元基本原理以及建模方法,之后利用有限元軟件ANSYS建立零號塊、轉(zhuǎn)向塊、錨固塊有限元模型,對其進(jìn)行施工階段短暫工況以及運營階段持久工況應(yīng)力分析。Zuihou給出分析結(jié)論及建議,對施工設(shè)計提供一定的參考。計算結(jié)果表明：零號塊的主要受拉區(qū)域為橫隔板,且橫隔板處于三向拉應(yīng)力狀態(tài),零號塊的頂板、腹板、底板主要表現(xiàn)為受壓,其中較大壓應(yīng)力分布在頂板和腹板上半部分,頂板處于三向壓應(yīng)力狀態(tài),結(jié)構(gòu)受力性能較好；對于轉(zhuǎn)向塊,除了轉(zhuǎn)向孔洞削弱以及轉(zhuǎn)向塊四個角點因此產(chǎn)生應(yīng)力集中以外,其余結(jié)構(gòu)均滿足規(guī)范要求；除應(yīng)力集中以外,轉(zhuǎn)向塊較大應(yīng)力主要分布在上下緣,所以應(yīng)做好局部加強；錨固塊除錨固槽口棱角附近和體外預(yù)應(yīng)力孔道邊緣產(chǎn)生應(yīng)力集中,其余地方均滿足規(guī)范要求。錨固塊較大拉應(yīng)力主要分布在箱梁突變截面的預(yù)應(yīng)力孔道周圍,較大的壓應(yīng)力主要分布在錨墊板下面以及槽口底面錨墊板周圍,該部位在設(shè)計時應(yīng)特別注意局部加強。
【關(guān)鍵詞】：波形鋼腹板 局部應(yīng)力 零號塊 錨固塊 轉(zhuǎn)向塊
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441.5;U448.23
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 波形鋼腹板組合箱梁橋概述10
• 1.2 波形鋼腹板組合箱梁的特點10-11
• 1.3 波形鋼腹板組合箱梁橋發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.4 波形鋼腹板箱梁橋的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4.1 波形鋼腹板箱梁橋國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4.2 波型鋼腹板箱梁橋的國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 有限元分析基本原理及建模方法17-27
• 2.1 基本概念17
• 2.2 有限元法基本原理17-23
• 2.2.1 有限元單元力學(xué)分析18-21
• 2.2.2 剛度矩陣21-22
• 2.2.3 邊界條件22-23
• 2.3 建模準(zhǔn)備23-24
• 2.3.1 明確結(jié)構(gòu)分析的目的和要求23
• 2.3.2 選擇合適的計算程序23
• 2.3.3 選擇合適的單元23-24
• 2.4 建模方法24-26
• 2.4.1 選擇單元類型24-25
• 2.4.2 進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散25
• 2.4.3 確定邊界條件25
• 2.4.4 進(jìn)行加載并求解25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 零號塊有限元分析27-42
• 3.1 分析思路27-28
• 3.2 零號塊有限元模型建立28-33
• 3.2.1 單元類型的選擇28-29
• 3.2.2 實體建模29
• 3.2.3 單元網(wǎng)格的劃分29-30
• 3.2.4 邊界約束條件30-31
• 3.2.5 工況與荷載施加31-33
• 3.2.6 預(yù)應(yīng)力的建立33
• 3.3 零號塊計算分析33-40
• 3.3.1 施工工況33-35
• 3.3.2 運營最大負(fù)彎矩工況35-37
• 3.3.3 運營最大剪力工況37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 轉(zhuǎn)向塊有限元分析42-57
• 4.1 建模分析思路42
• 4.2 計算依據(jù)42
• 4.3 材料參數(shù)取值42-43
• 4.4 轉(zhuǎn)向塊計算模型43-49
• 4.4.1 管道壓力大小的確定44-46
• 4.4.2 計算荷載工況46-48
• 4.4.3 邊界條件的設(shè)置48-49
• 4.5 計算結(jié)果分析49-56
• 4.5.1 正截面拉應(yīng)力驗算49-51
• 4.5.2 斜截面主拉應(yīng)力驗算51-52
• 4.5.3 壓應(yīng)力和主壓應(yīng)力驗算52-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第5章 錨固塊有限元分析57-68
• 5.1 建模分析思路57
• 5.2 材料參數(shù)取值57-58
• 5.3 錨固塊計算模型58-62
• 5.3.1 錨固壓力大小的確定59-60
• 5.3.2 計算工況與邊界設(shè)置60-62
• 5.4 計算結(jié)果分析62-67
• 5.4.1 最小剪力工況62-65
• 5.4.2 最大剪力工況65-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第6章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 研究的意義及結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 個人簡歷74

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本文編號：678869