變截面波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的研究.pdf

1、近年來波形鋼腹板箱梁作為一種新型結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展非常迅速,2005年在我國江蘇省建成了國內(nèi)首座波形鋼腹板組合箱梁人行天橋,自此以后,我國對(duì)波形鋼腹板箱梁橋的設(shè)計(jì)計(jì)算理論研究及施工方法的探討迎來了一個(gè)新的春天。國家有關(guān)部門成立了相關(guān)的自然科學(xué)基金,為各科研機(jī)構(gòu)、高校提供相關(guān)研究課題。蘭州交通大學(xué)自2011年承擔(dān)波形鋼腹板箱梁的相關(guān)理論課題研究以來,通過實(shí)橋?qū)嶒?yàn)、理論計(jì)算、有限元數(shù)值分析,對(duì)各項(xiàng)課題進(jìn)行了詳盡研究。
　　本文基于等截面

2、波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的研究,對(duì)變截面波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)進(jìn)行初步探討,這是一個(gè)全新的課題。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)等截面混凝土箱梁剪力滯效應(yīng)的研究已處于比較成熟的階段,不論是數(shù)值模擬還是理論計(jì)算,都得出了比較理想的結(jié)果,但對(duì)變截面波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的研究還處于萌芽階段。本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目—大跨徑波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁的力學(xué)性能分析與試驗(yàn)研究,項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)(51368032),通過數(shù)值模擬和理論計(jì)算,對(duì)變截

3、面波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)進(jìn)行初步探討。主要工作及相關(guān)結(jié)論有:
　　(1)按照項(xiàng)目試驗(yàn)梁建立(3m+3m)的連續(xù)梁空間有限元模型,在不同工況下,比較等截面波形鋼腹板組合箱梁和變截面波形鋼腹板組合箱梁的在相同計(jì)算截面上的剪力滯系數(shù),發(fā)現(xiàn)兩者有很大差異,初步得出波形鋼腹板組合箱梁的剪力滯系數(shù)與截面形式密切相關(guān)的結(jié)論。
　　(2)按照橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范,分別探究了兩車道和三車道550kN荷載作用下箱梁的剪力滯效應(yīng),得出荷載橫向布置對(duì)

4、箱梁剪力滯效應(yīng)有很大影響的結(jié)論,在荷載集度較大的地方,箱梁剪力滯較大,同時(shí)發(fā)現(xiàn)橫隔板對(duì)箱梁剪力滯也有比較大的影響。
　　(3)寬跨比是影響箱梁剪力滯效應(yīng)的主要因素,本文建立了不同寬跨比的變截面波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁的有限元模型,分別研究了集中荷載和均布荷載作用下,寬跨比對(duì)組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響程度,發(fā)現(xiàn)在不同荷載工況下變截面組合箱梁的頂?shù)装寮袅禂?shù)在肋板附近隨寬跨比增加而增加,在箱梁中心附近隨寬跨比增大而減小。
　　(4

5、)橫隔板的位置(間距)對(duì)箱梁剪力滯系數(shù)的影響是比較明顯的,本文討論了不同橫隔板位置(間距)時(shí)箱梁的最大剪力滯系數(shù)及位置,得出了橫隔板處箱梁剪力滯系數(shù)顯著減小并對(duì)橫隔板的最佳位置布置提出了建議。
　　(5)在不同荷載作用下,梁軸向的應(yīng)力分布也不同,也即箱梁的剪力滯效應(yīng)在軸向的分布也不同,這也是確定箱梁最大剪力滯位置的主要依據(jù),在橫隔板兩側(cè)應(yīng)力出現(xiàn)明顯突變;在集中荷載作用下,最大剪力滯的位置就是加載位置(忽略橫隔板的影響時(shí)),均布荷載