發(fā)布時間：2017-10-04 18:47

  本文關(guān)鍵詞：斜交鋼箱梁橋靜力分析研究

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【摘要】：目前,鋼箱梁被廣泛的運(yùn)用在城市橋梁建設(shè)中,因其自重輕、跨越能力大、施工周期短和制造架設(shè)方便等優(yōu)點而備受橋梁設(shè)計者青睞。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、漂亮美觀的鋼箱梁橋,從功能性和景觀性上也滿足了現(xiàn)代化城市的需求。為使橋梁更好地適應(yīng)地形地物的限制,與周圍建筑環(huán)境協(xié)調(diào)一致,減小水中墩阻力能力以及滿足通航等設(shè)計要求,使得斜彎結(jié)構(gòu)在橋梁中的比例不斷增大,而斜交鋼箱梁橋的建設(shè)也逐漸增多。斜交鋼箱梁橋大多采用正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu),橋面板焊接細(xì)節(jié)復(fù)雜且存在很多的疲勞缺陷,在經(jīng)歷長期反復(fù)的車輛動荷載作用,焊接細(xì)部構(gòu)造處易出現(xiàn)疲勞裂紋而發(fā)生疲勞破壞。本文以晉城市南環(huán)路立交橋鋼箱梁部分和鄭東新區(qū)龍北二路跨引水渠橋梁為工程背景,通過Midas/Civil和Ansys有限元軟件建立斜交簡支鋼箱梁橋和斜交連續(xù)變截面鋼箱梁橋的空間有限元模型,并對斜交鋼箱梁橋的受力特性進(jìn)行分析研究。其中對簡支鋼箱梁橋建立相同跨徑的簡支直橋模型進(jìn)行對比,對連續(xù)鋼箱梁橋建立梁單元模型和板單元模型進(jìn)行分析對比,梁單元模型考慮有效分布寬度。通過斜交簡支鋼箱梁橋和直橋的受力特性對比發(fā)現(xiàn),斜交鋼箱梁橋的等效應(yīng)力分布與直橋基本相同,應(yīng)力平均值接近;斜交鋼箱梁橋跨中順橋向應(yīng)力相對直橋偏小,支座在銳角處易出現(xiàn)負(fù)反力,直橋各支座反力相對均勻。通過斜交連續(xù)鋼箱梁橋梁單元和板單元模型對比發(fā)現(xiàn),梁單元平均組合應(yīng)力與板單元接近,梁單元最大組合應(yīng)力在考慮有效分布寬度仍比板單元偏小。另外,本文通過Midas/Civil和Ansys軟件分別建立龍北二路鋼箱梁有限元模型,結(jié)合現(xiàn)行公路橋梁規(guī)范和Miner線性累積損傷評估方法對鋼箱梁進(jìn)行疲勞驗算,評估預(yù)期使用壽命。通過疲勞計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),鋼箱梁橋面板疲勞細(xì)節(jié)4的疲勞壽命最短,各疲勞細(xì)節(jié)的壽命指標(biāo)均小于容許值,不易發(fā)生疲勞破壞。
【關(guān)鍵詞】：斜交鋼箱梁橋 受力特性 疲勞 負(fù)反力
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 國內(nèi)外斜交鋼箱梁發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2 斜交鋼箱梁橋結(jié)構(gòu)特點11-12
• 1.3 鋼箱梁疲勞問題12-13
• 1.4 存在的問題和主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 簡支斜交鋼箱梁橋受力特性分析15-38
• 2.1 工程概述15-17
• 2.2 有限元計算模型17-19
• 2.2.1 簡支斜交鋼箱橋模型17
• 2.2.2 簡支鋼箱梁直橋模型17-19
• 2.3 鋼箱梁荷載作用19-21
• 2.4 結(jié)果分析21-36
• 2.4.1 移動荷載作用分析21-31
• 2.4.2 溫度梯度作用分析31-34
• 2.4.3 荷載組合作用分析34-36
• 2.5 抗傾覆計算36
• 2.6 結(jié)論36-38
• 第三章 連續(xù)斜交鋼箱梁橋受力特性分析38-59
• 3.1 工程背景38-40
• 3.2 梁單元計算40-48
• 3.2.1 梁單元計算模型40
• 3.2.2 有效分布寬度計算40-42
• 3.2.3 各荷載作用分析42-48
• 3.3 板單元計算48-52
• 3.3.1 板單元計算模型48
• 3.3.2 荷載組合作用48-52
• 3.4 結(jié)果分析52-56
• 3.4.1 鋼箱梁應(yīng)力分析52-54
• 3.4.2 支座反力分析54-55
• 3.4.3 抗傾覆計算55-56
• 3.5 梁單元與板單板對比分析56-57
• 3.6 結(jié)論57-59
• 第四章 鋼箱梁疲勞性能研究59-70
• 4.1 國內(nèi)外規(guī)范抗疲勞設(shè)計59-62
• 4.1.1 歐洲規(guī)范Eurocode59
• 4.1.2 日本鋼橋設(shè)計規(guī)范59-60
• 4.1.3 美國AASHTO規(guī)范60
• 4.1.4 英國BS5400規(guī)范60
• 4.1.5 我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范60-62
• 4.2 鋼箱梁整體疲勞計算分析62-64
• 4.2.1 疲勞車輛荷載模型62-63
• 4.2.2 疲勞計算方法63
• 4.2.3 計算模型63
• 4.2.4 疲勞計算結(jié)果63-64
• 4.3 鋼箱梁構(gòu)造細(xì)節(jié)疲勞計算64-67
• 4.3.1 疲勞車輛荷載模型及橫向分布64-65
• 4.3.2 疲勞計算方法65
• 4.3.3 需要計算疲勞構(gòu)造細(xì)節(jié)65-66
• 4.3.4 計算模型及疲勞計算工況66-67
• 4.4 計算結(jié)果67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第五章 結(jié)論與展望70-73
• 5.1 本文主要結(jié)論70-71
• 5.2 研究的不足及待解決的問題71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著和取得的學(xué)術(shù)成果77

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