本文關(guān)鍵詞：波形鋼腹板PC組合箱梁橋靜力特性分析

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【摘要】：波形鋼腹板PC組合箱梁橋起源于法國,作為一種新型的鋼—混凝土箱梁橋,具有結(jié)構(gòu)自重輕、施工速度快、造型美觀等優(yōu)點。20世紀末期,波形鋼腹板PC組合箱梁橋在法國、日本等國得到了廣泛的研究和推廣。我國對波形鋼腹板組合箱梁研究起步比較晚,隨著基本理論研究的深入和實踐應(yīng)用的增多,近年來,波形鋼腹板PC組合箱梁橋呈現(xiàn)出了蓬勃的發(fā)展前景,應(yīng)用由簡支等截面向大跨度變截面方向發(fā)展。從目前國內(nèi)的研究成果可知,對波形鋼腹板PC組合箱梁橋的理論研究范圍主要包括抗彎、抗剪、扭轉(zhuǎn)和截面極限承載力等受力性能。相應(yīng)的縮尺模型和有限元模型主要集中在簡支梁形式,針對大跨度波形鋼腹板PC組合連續(xù)箱梁橋的靜力特性研究較少。本文依托一座已建的大跨度波形鋼腹板PC組合連續(xù)箱梁橋,通過修建的10:1幾何縮尺模型,采用Ansys大型通用軟件建立了三跨連續(xù)的波形鋼腹板PC組合箱梁橋空間有限元模型,并對該模型橋進行了靜力特性分析,主要工作如下:1、通過有限元軟件和理論知識,建立較為完善、更加符合實際受力特征的模型,對網(wǎng)格進行精細化劃分,充分考慮不同構(gòu)件之間的力學(xué)受力行為,確定不同構(gòu)件之間的耦合性。2、分析波形鋼腹板PC組合箱梁的受力性能,總結(jié)波形鋼腹板PC組合箱梁的抗彎、抗剪和抗扭等方面的理論成果。3、研究模型橋在靜力狀態(tài)下的空間受力性能,按設(shè)定條件對結(jié)構(gòu)進行驗算,分析結(jié)構(gòu)各部分的受力性能。4、針對模型橋施加不同的工況荷載,分析各主要部位位移和應(yīng)力的分布,針對位移和應(yīng)力較大的區(qū)域,進行重點分析和驗算,提出了修改和增強的措施。5、通過模型橋測得偏載系數(shù)的實測值,與有限元軟件Ansys的計算結(jié)果進行比較。
【關(guān)鍵詞】：波形鋼腹板 組合箱梁橋 靜力分析 偏載系數(shù) 有限元模型
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.216
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 主要符號說明9-10
• 第一章 緒論10-25
• 1.1 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的起源10-11
• 1.2 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的發(fā)展11-17
• 1.3 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的構(gòu)造特點17-20
• 1.3.1 波形鋼腹板參數(shù)18
• 1.3.2 體內(nèi)與體外預(yù)應(yīng)力索18-19
• 1.3.3 結(jié)合部位19-20
• 1.4 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的優(yōu)缺點20-21
• 1.4.1 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的優(yōu)勢20-21
• 1.4.2 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的不足21
• 1.5 波形鋼腹板PC組合箱梁橋國內(nèi)外研究狀況21-24
• 1.5.1 國外研究現(xiàn)狀21-23
• 1.5.2 國內(nèi)研究狀況23-24
• 1.6 本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線24-25
• 第二章 波形鋼腹板混凝土箱梁橋的基本受力性能25-35
• 2.1 抗彎性能分析25-28
• 2.1.1 波形鋼腹板的受力變形及軸向特性25-26
• 2.1.2 波形鋼腹板PC組合箱梁抗彎剛度和擬平截面假定26-27
• 2.1.3 波形鋼腹板的翼緣有效分布寬度分析27
• 2.1.4 體外預(yù)應(yīng)力的二次效應(yīng)和應(yīng)力增量27-28
• 2.2 抗剪性能分析28-31
• 2.2.1 波形鋼腹板的有效剪切模量28
• 2.2.2 剪切屈曲驗算分析28-31
• 2.3 抗扭性能分析31-32
• 2.4 偏載系數(shù)理論分析32-34
• 2.4.1 薄壁桿件理論概述32-33
• 2.4.2 偏心荷載作用下箱梁的力學(xué)行為與計算公式33
• 2.4.3 常用箱梁偏載系數(shù)的計算方法33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的有限元靜力分析35-65
• 3.1 Ansys有限元程序介紹35
• 3.2 工程概況35-38
• 3.2.1 橋梁原型概述35-36
• 3.2.2 模型橋尺寸36-37
• 3.2.3 波形鋼腹板及剪力連接件37-38
• 3.2.4 預(yù)應(yīng)力筋的布置38
• 3.2.5 其他材料的屬性38
• 3.2.6 原型橋設(shè)計技術(shù)標準38
• 3.3 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的有限元模型建立38-44
• 3.3.1 有限元靜力分析方法概述38-40
• 3.3.2 有限元模型單元的選擇40-41
• 3.3.3 橋梁建模方式的優(yōu)化41-42
• 3.3.4 空間有限元模型的建立42-44
• 3.4 波形鋼腹板PC組合箱梁橋的有限元模型結(jié)果分析44-64
• 3.4.1 有限元的計算工況44-46
• 3.4.2 模型橋撓度分析46-48
• 3.4.3 頂板縱向正應(yīng)力分析48-53
• 3.4.4 底板縱向正應(yīng)力分析53-55
• 3.4.5 波形鋼腹板剪應(yīng)力分析55-58
• 3.4.6 混凝土橫隔板縱向正應(yīng)力分析58-64
• 3.5 本章小結(jié)64-65
• 第四章 波形鋼腹板PC組合箱梁模型橋偏載系數(shù)實測分析65-75
• 4.1 實驗概況65-68
• 4.1.1 實驗主要測試的項目65
• 4.1.2 加載工況介紹65-66
• 4.1.3 應(yīng)變片和撓度儀布置66-67
• 4.1.4 模型橋加載布置方案67-68
• 4.2 現(xiàn)場實驗及結(jié)果分析68-74
• 4.2.1 實驗儀器68
• 4.2.2 加載試驗68-69
• 4.2.3 實驗結(jié)果與有限元結(jié)果對比分析69-74
• 4.3 本章小結(jié)74-75
• 第五章 總結(jié)與展望75-77
• 5.1 論文的主要成果75-76
• 5.2 本課題局限和今后工作展望76-77
• 參考文獻77-80
• 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-81
• 致謝81

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