本文關(guān)鍵詞：波形鋼—混凝土組合橋面板受力性能研究

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【摘要】：近年來,公路運(yùn)輸?shù)某d形勢日趨嚴(yán)峻,公路橋梁使用壽命降低,橋面板的損害較為嚴(yán)重。為克服傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋面板抗剪能力的不足,在鋼-混凝土組合正交異性橋面板的基礎(chǔ)上,引入了一種新型的以波形鋼作為混凝土底板的橋面板結(jié)構(gòu)—波形鋼-混凝土組合橋面板。本文以安徽省淮南孔李淮河大橋右汊航道橋為工程背景,對該類波形鋼-混凝土組合橋面板的受力性能及影響參數(shù)進(jìn)行了分析,不僅可為工程設(shè)計提供參考,也可為波形鋼-混凝土組合橋面板的運(yùn)營養(yǎng)護(hù)提供幫助,可為工程設(shè)計提供參考。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論包括：1.建立全橋整體模型,分析比較不同載荷組合作用下橋梁的靜力行為,得出二期恒載和滿載作用下中跨跨中為本橋縱橫梁正彎矩最大的位置,即作為本文分析橋面板時的最不利位置。2.采用子模型法建立了橋面板局部板段模型,計入混凝土、波形板及鋼筋的材料非線性,考慮混凝土與波形板之間的接觸非線性,對波形鋼-混凝土組合橋面板的受力性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明,波形鋼折板能夠顯著提高橋面板的抗彎承載力及剛度。分析過程中未出現(xiàn)構(gòu)件的剪切破壞,波形鋼折板與混凝土板之間相對滑移量較小,兩者協(xié)同工作性能較好。但混凝土和波形鋼折板之間的法向接觸行為較不均勻,甚至在波形鋼折板腹板的位置會出現(xiàn)兩種材料的剝離現(xiàn)象。3.分析了波形鋼-混凝土組合橋面板的各設(shè)計參數(shù)對橋面板極限承載力的影響,得到了混凝土等級、波形鋼折板厚度、波形鋼折板強(qiáng)度等參數(shù)與承載力之間的關(guān)系,可為工程設(shè)計提供參考。4.分析了收縮徐變以及整體溫度作用下橋面板的受力狀態(tài),得出了混凝土橋面板、波形鋼折板以及縱橫梁中由收縮徐變引起的應(yīng)力不斷增長。隨著混凝土強(qiáng)度的提高,收縮徐變和徐變系數(shù)逐漸減小,各構(gòu)件由收縮徐變引起的內(nèi)力則逐漸降低；在溫度變化時兩者不協(xié)調(diào)變形導(dǎo)致溫度應(yīng)力的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】：波形鋼折板 組合橋面板 有限元模型 子模型法 收縮徐變
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-24
• 1.1 課題研究的背景和意義15-16
• 1.2 組合橋面板應(yīng)用背景及現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 組合橋面板在國外的研究發(fā)展16-19
• 1.2.2 組合橋面板在國內(nèi)的研究發(fā)展19-20
• 1.3 波形鋼-混凝土組合橋面板介紹20-23
• 1.3.1 波形鋼板的特性及應(yīng)用21-22
• 1.3.2 波形鋼-混凝土組合橋面板的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容23-24
• 第二章 淮南孔李淮河大橋概況及整體模型分析24-32
• 2.1 淮南孔李淮河大橋概況24
• 2.2 淮南孔李淮和大橋設(shè)計要點24-26
• 2.3 淮南孔李淮河大橋計算參數(shù)26-27
• 2.4 淮南孔李淮河大橋整體有限元模型及分析27-31
• 2.4.1 單元的建立27-28
• 2.4.2 邊界的模擬28
• 2.4.3 荷載的模擬28
• 2.4.4 計算結(jié)果分析28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 波形鋼-混凝土組合橋面板局部模型分析32-46
• 3.1 概述32
• 3.1.1 Abaqus有限元軟件介紹32
• 3.1.2 子模型法32
• 3.2 材料的本構(gòu)關(guān)系32-35
• 3.2.1 波形鋼板的本構(gòu)模型及參數(shù)33
• 3.2.2 混凝土的本構(gòu)模型及參數(shù)33-35
• 3.3 有限元計算模型的建立35-38
• 3.3.1 局部模型尺寸選擇35-36
• 3.3.2 單元類型的選擇36-37
• 3.3.3 網(wǎng)格的劃分37-38
• 3.4 界面模擬38-40
• 3.5 加載方式及邊界條件40-42
• 3.5.1 加載方式40-41
• 3.5.2 邊界條件41-42
• 3.6 模型驗證42-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第四章 波形鋼-混凝土組合橋面板受力性能及參數(shù)分析46-57
• 4.1 受力性能分析46-52
• 4.1.1 波形鋼-混凝土組合橋面板的受力分析46-49
• 4.1.2 波形鋼折板與混凝土橋面板的相對滑移及接觸應(yīng)力49-51
• 4.1.3 波形鋼折板對橋面板受力性能的影響51-52
• 4.2 波形鋼-混凝土組合橋面板參數(shù)分析52-56
• 4.2.1 參數(shù)選取52-53
• 4.2.2 混凝土強(qiáng)度53
• 4.2.3 波形鋼折板強(qiáng)度53-55
• 4.2.4 波形鋼折板厚度55-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 波形鋼-混凝土組合橋面板收縮徐變及溫度效應(yīng)研究57-75
• 5.1 收縮徐變效應(yīng)57-72
• 5.1.1 收縮徐變效應(yīng)的計算方法57-60
• 5.1.2 收縮徐變模型60-63
• 5.1.3 收縮徐變效應(yīng)在Abaqus中的實現(xiàn)63-64
• 5.1.4 波形鋼-混凝土橋面板收縮徐變分析64-72
• 5.2 溫度效應(yīng)72-74
• 5.2.1 溫度作用及效應(yīng)72
• 5.2.2 波形鋼-混凝土橋面板溫度效應(yīng)分析72-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 論文的研究工作及結(jié)論75-76
• 6.2 研究工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況80

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10 許加其;波形鋼—鋼筋混凝土組合橋面板承載力試驗研究[D];華東交通大學(xué);2011年

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本文編號：557745