【摘要】：箱梁剪力滯問題歷來都是橋梁理論研究中的一個經(jīng)典課題。目前,國內(nèi)外許多學(xué)者對混凝土箱梁的剪力滯效應(yīng)做了大量的研究,而對于鋼箱梁的剪力滯效應(yīng)分析較少。鋼箱梁相對于混凝土箱梁而言具有明顯的區(qū)別,橫隔板、縱向加勁肋及橫向加勁肋都會對鋼箱梁的剪力滯效應(yīng)產(chǎn)生影響。因此,對鋼箱梁的剪力滯效應(yīng)進行系統(tǒng)研究很有必要。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)基于能量變分法和最小勢能原理,建立了考慮縱向加勁肋影響的剪力滯控制微分方程和同時考慮縱向加勁肋影響的剪力滯及剪切變形雙重效應(yīng)的控制微分方程,并推導(dǎo)了簡支梁和懸臂梁分別在集中荷載與均布荷載作用下的剪力滯效應(yīng)的解析式。通過對比發(fā)現(xiàn),考慮縱向加勁肋影響的剪力滯控制微分方程可退化為未考慮加勁肋影響的剪力滯控制微分方程。(2)結(jié)合鋼箱梁實例,運用所推導(dǎo)出的解析式計算鋼箱梁控制截面的應(yīng)力、撓度和剪力滯系數(shù)解析解;運用ANSYS15.0建立了實例鋼箱梁的三維殼單元模型,求出了相應(yīng)邊界條件和荷載工況下的數(shù)值解。通過理論計算值與數(shù)值解對比后發(fā)現(xiàn):針對簡支鋼箱梁,對跨中截面翼緣板的應(yīng)力而言,未考慮加勁肋影響的解析解相比數(shù)值解大35.81%,考慮縱向加勁肋影響的解析解與數(shù)值解相比,誤差降到3.25%以內(nèi);對跨中截面撓度而言,未考慮加勁肋影響的解析解相比數(shù)值解大23.73%,考慮縱向加勁肋影響的解析解與數(shù)值解相比,誤差降到11.73%以內(nèi)�？缰凶饔眉泻奢d與滿跨均布荷載相比,前者引起的跨中截面的剪力滯效應(yīng)更加明顯。是否考慮縱向加勁肋對鋼箱梁的剪力滯系數(shù)影響很小。針對懸臂鋼箱梁,對固端截面翼緣板的應(yīng)力而言,未考慮加勁肋影響的解析解相比數(shù)值解大30.65%,考慮縱向加勁肋影響的解析解與數(shù)值解相比,誤差降到3.91%以內(nèi);對自由端撓度而言,未考慮加勁肋影響的解析解相比數(shù)值解大33.74%,考慮縱向加勁肋影響的解析解與數(shù)值解相比,誤差降到4.18%以內(nèi)。自由端作用集中荷載與滿跨均布荷載相比,后者引起的固端截面的剪力滯效應(yīng)更加明顯。是否考慮縱向加勁肋對鋼箱梁的剪力滯系數(shù)影響很小。當同時考慮加勁肋影響的剪力滯及剪切變形雙重效應(yīng)后,簡支鋼箱梁跨中撓度解析解與數(shù)值解的誤差在6.50%以內(nèi),懸臂鋼箱梁自由端撓度解析解與數(shù)值解的誤差在0.87%以內(nèi)。(3)針對鋼箱梁實例,計算了不同邊界條件與荷載工況下的翼緣板有效寬度的理論值,并與《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTG D64-2015)中考慮剪力滯影響下的鋼箱梁翼緣板有效寬度的計算值進行對比分析,研究表明,理論計算的翼緣板有效寬度值均小于規(guī)范中的計算值。
【圖文】：

俄羅斯島大橋

正在建設(shè)中的俄羅斯島大橋-2-
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U441

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本文編號：2623748