目前,國內(nèi)外學(xué)者對于傳統(tǒng)波形鋼腹板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能已進(jìn)行了大量的研究并取得了相對成熟的理論成果,但對波腹鋼-鋼底板-混凝土頂板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)性能研究鮮見,本文對該類組合箱梁扭轉(zhuǎn)性能進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)基于烏氏理論推導(dǎo)了波腹鋼-鋼底板-混凝土頂板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力求解公式,并采用有限元方法對其正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。(2)對波腹鋼-鋼底板-混凝土頂板組合箱梁與截面尺寸等效的傳統(tǒng)型波形鋼腹板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)角、約束扭轉(zhuǎn)雙力矩、翹曲變形系數(shù)及約束扭轉(zhuǎn)應(yīng)力進(jìn)行理論計(jì)算并對比分析研究,結(jié)果表明采用鋼材完全替換傳統(tǒng)波形鋼腹板組合箱梁的混凝土底板,從結(jié)構(gòu)受扭角度分析具有可行性。(3)對波腹鋼-鋼底板-混凝土頂板組合箱梁與傳統(tǒng)型波形鋼腹板組合箱梁抗扭性能采用ANSYS有限元對比分析,得出兩者箱梁頂板扭轉(zhuǎn)與畸變耦合正應(yīng)力近似相等,前者箱梁底板產(chǎn)生更大的扭轉(zhuǎn)與畸變耦合正應(yīng)力,但前者箱梁腹板扭轉(zhuǎn)與畸變剪應(yīng)力小于后者箱梁,說明波腹鋼-鋼底板-混凝土頂板組合箱梁能夠吸收扭轉(zhuǎn)與畸變變形能,從扭轉(zhuǎn)應(yīng)力角度可考慮在工程中使用該類型橋梁。(4)采用Hamilton原理推導(dǎo)同時(shí)考慮自由扭轉(zhuǎn)扭矩與約束扭轉(zhuǎn)扭矩時(shí)波腹鋼-鋼底板-混凝土頂板組合箱梁的扭轉(zhuǎn)振動頻率計(jì)算公式,并通過有限元驗(yàn)證其正確性。(5)對波腹鋼-鋼底板-混凝土頂板組合箱梁中箱梁幾何參數(shù)與橫隔板對扭轉(zhuǎn)振動的影響進(jìn)行研究,得出高跨比過大與過小均會降低箱梁的抗扭剛度,且腹板厚度超過鋼底板厚度后對抗扭貢獻(xiàn)率不大,同時(shí)帶加勁肋的鋼底板中,加勁肋的厚度與高度增加對扭轉(zhuǎn)一階振動頻率的影響不明顯,在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性與加勁肋對箱梁其他力學(xué)性能的影響合理設(shè)置。布設(shè)橫隔板可提高波腹鋼-鋼底板-混凝土組合箱梁的扭轉(zhuǎn)振動頻率,但隨著橫隔板數(shù)目逐漸加密,對扭轉(zhuǎn)振動頻率的影響不再明顯。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U441
【部分圖文】：

波形鋼板在橋軸向運(yùn)用對接焊縫進(jìn)行接合[1]。隨后波形鋼腹板組合箱橋技進(jìn)行快速研究與試驗(yàn)探究，在 1996 年修建了首座波形鋼腹板連續(xù)箱梁橋—銀（圖 1.4），該橋做公路橋梁使用，跨徑組合為 27.4+3×45.5+44.9m，橋面凈寬 8梁中設(shè)置中橫隔板與邊橫隔板，上下翼緣板與波形鋼腹板的連接方式同新開均采用栓釘連接[1]。1999 年，新建的本谷橋（圖 1.5），全長 197.2m，橋面凈寬 10組合為 44.0+97.2+56.0m，上下翼緣板與波形鋼腹板的連接采取了嵌入式[1]連2002年，日本建成了中野高架一橋和中野高架二橋，橋跨全長250m，橋面凈寬8.組合分別為 48.0+70.5+81.5+50.8m 和 57.5+83.8+60.5+38.8m。在 2005 年，日本作川橋，該橋?yàn)樗目缧崩瓨�，橋跨組合為 173.4+2×235.0+173.4m，施工方法施工。在 2006 年日本建成了鬼怒川橋（圖 1.6），該橋當(dāng)時(shí)是該類箱梁中跨徑之 1005m，橋跨組合為 45.75+4×46.80+61.70+8×71.80+60.55m，橋面凈寬 8.6在 2007 年建成了栗東橋（圖 1.7），考慮到建設(shè)地理位置的特殊性和重要性，組合箱梁矮斜拉橋，分上下行，上行橋全長 485m，下行全長 555m。

波形鋼板在橋軸向運(yùn)用對接焊縫進(jìn)行接合[1]。隨后波形鋼腹板組合箱橋技進(jìn)行快速研究與試驗(yàn)探究，在 1996 年修建了首座波形鋼腹板連續(xù)箱梁橋—銀（圖 1.4），該橋做公路橋梁使用，跨徑組合為 27.4+3×45.5+44.9m，橋面凈寬 8梁中設(shè)置中橫隔板與邊橫隔板，上下翼緣板與波形鋼腹板的連接方式同新開均采用栓釘連接[1]。1999 年，新建的本谷橋（圖 1.5），全長 197.2m，橋面凈寬 10組合為 44.0+97.2+56.0m，上下翼緣板與波形鋼腹板的連接采取了嵌入式[1]連2002年，日本建成了中野高架一橋和中野高架二橋，橋跨全長250m，橋面凈寬8.組合分別為 48.0+70.5+81.5+50.8m 和 57.5+83.8+60.5+38.8m。在 2005 年，日本作川橋，該橋?yàn)樗目缧崩瓨�，橋跨組合為 173.4+2×235.0+173.4m，施工方法施工。在 2006 年日本建成了鬼怒川橋（圖 1.6），該橋當(dāng)時(shí)是該類箱梁中跨徑之 1005m，橋跨組合為 45.75+4×46.80+61.70+8×71.80+60.55m，橋面凈寬 8.6在 2007 年建成了栗東橋（圖 1.7），考慮到建設(shè)地理位置的特殊性和重要性，組合箱梁矮斜拉橋，分上下行，上行橋全長 485m，下行全長 555m。

該橋?yàn)樗目缧崩瓨�，橋跨組合為 173.4+2×235.0+173.4m，施工方法施工。在 2006 年日本建成了鬼怒川橋（圖 1.6），該橋當(dāng)時(shí)是該類箱梁中跨徑之 1005m，橋跨組合為 45.75+4×46.80+61.70+8×71.80+60.55m，橋面凈寬 8.6在 2007 年建成了栗東橋（圖 1.7），考慮到建設(shè)地理位置的特殊性和重要性，組合箱梁矮斜拉橋，分上下行，上行橋全長 485m，下行全長 555m。圖 1.1 法國 Cognac 橋 圖 1.2 法國 Maupre 橋
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本文編號：2855563