本文選題：組合梁斜拉橋結構　切入點：剪力滯效應　出處：《西南交通大學》2016年碩士論文

【摘要】：諸多土木、航空類結構從輕型化考慮富于“板—腹”截面構型的設計,隨之出現(xiàn)有別于初等梁彎曲理論的截面應力表現(xiàn)——“剪力滯效應”,該效應作為結構的一種獨特力學現(xiàn)象,一直受到工程界廣泛關注與重視。當今國內建設中大量涌現(xiàn)長跨、輕型、組合式橋梁結構(薄壁箱形、T構、剛構、組合梁等)和高聳建筑,該類結構的剪力滯效應更為突出。論文針對壓彎作用下組合梁斜拉橋橋面板的剪力滯效應展開研究,一方面考慮壓彎共同作用推導了組合梁結構的剪力滯系數(shù)表達式,討論了典型構件的剪力滯系數(shù)求解方法；另一方面對組合梁斜拉橋橋面板的有效寬度和有效寬度系數(shù)系統(tǒng)性研討。在此基礎上,基于工程實例采用有限元法對組合梁斜拉橋橋面板的剪力滯效應進行了計算分析,并針對軸向力對橋面板剪力滯效應的影響進行了專項分析。論文工作主要包括以下部分：(1)考慮壓彎共同作用效應,基于能量變分法詳細推導了組合梁結構的剪力滯系數(shù)表達式,對典型結構與構件(雙主梁翼緣、懸臂梁)剪力滯系數(shù)的求解方法進行了分析與討論；(2)結合組合梁斜拉橋的結構形式、構造特點、受力特性的系統(tǒng)性闡述與理論分析,對其橋面板剪力滯效應的表現(xiàn)特征及表征方法進行了研究,并基于國內外設計規(guī)范的比較與研討,提出了針對壓彎荷載共同作用下組合梁結構橋面板有效寬度以及軸向力傳遞角度問題的求解方法；(3)基于組合梁斜拉橋工程實例,采用有限元法建立了實橋的空間分析模型以及橋面板的節(jié)段分析模型,對橋面板典型控制截面在不同工況所致壓彎作用下的剪力滯效應進行計算與分析,揭示了壓彎作用下組合梁斜拉橋剪力滯系數(shù)的表現(xiàn)特征與分布規(guī)律；同時針對軸向力對橋面板剪力滯效應的影響展開專項分析,得到軸向力作用下的橋面板正應力分布性狀及傳遞角度,提出軸向力作用下橋面板有效寬度系數(shù)的實用計算方法,為同類型橋梁的結構計算與設計提供有益參考。
[Abstract]:Many civil and aeronautical structures are light to consider the design of "plate-belly" cross-section configuration, which is different from the theory of elementary beam bending in that the "shear lag effect" appears, which is a unique mechanical phenomenon of the structure. Nowadays, a large number of long-span, light-weight, composite bridge structures (thin-walled box T-frame, rigid frame, composite beam, etc.) and towering buildings have emerged in China. The shear lag effect of composite girder cable-stayed bridge deck is studied in this paper. On the one hand, the expression of shear lag coefficient of composite beam structure is derived considering the joint action of compression and bending. On the other hand, the effective width and effective width coefficient of deck slab of composite girder cable-stayed bridge are studied systematically. The shear lag effect of deck slab of composite girder cable-stayed bridge is calculated and analyzed by finite element method based on engineering examples. The influence of axial force on shear lag effect of bridge deck is analyzed. The main work of this paper includes the following parts: 1) considering the common effect of compression and bending. Based on the energy variational method, the expression of shear lag coefficient of composite beam structure is derived in detail. The calculation method of shear lag coefficient of typical structures and components (double main beam flange, cantilever beam) is analyzed and discussed. The structural form, structural characteristics, mechanical characteristics and theoretical analysis of composite beam cable-stayed bridge are analyzed and discussed. The characteristics and characterization of shear lag effect of bridge slab are studied, and based on the comparison and discussion of design codes at home and abroad, This paper presents a method to solve the problem of effective width and axial force transfer angle of deck slab of composite beam structure under combined compression and bending loads. The method is based on an engineering example of cable-stayed bridge with composite beam. The spatial analysis model of the real bridge and the segmental analysis model of the deck slab are established by using the finite element method. The shear lag effect of the typical control section of the bridge deck is calculated and analyzed under the effect of compression and bending under different working conditions. The characteristics and distribution of shear lag coefficient of composite girder cable-stayed bridge under compression and bending are revealed, and the special analysis of the influence of axial force on shear lag effect of deck slab is carried out. The normal stress distribution and transfer angle of deck slab under axial force are obtained. A practical calculation method for effective width coefficient of deck slab under axial force is proposed, which provides a useful reference for the structural calculation and design of the same type of bridge.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.27

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本文編號：1664545