波形鋼腹板箱梁橋受力特性分析和計算方法研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋中一部分梁段采用波形鋼腹板箱梁是一種全新的橋梁結(jié)構(gòu)形式,其力學(xué)特性尚不明確.本文以寧波甬新河橋為對象,用三維有限元方法分析了這類結(jié)構(gòu)的空間力學(xué)特性,并將計算結(jié)果與考慮波形鋼腹板影響的擴展梁理論進行了比較,討論了擴展梁理論的計算精度.在此基礎(chǔ)上進一步分析了部分波形鋼腹板箱梁橋的力學(xué)行為以及截面過渡區(qū)域的傳力機理.結(jié)果表明,基于傳統(tǒng)箱梁理論發(fā)展起來的擴展梁理論在撓度和剪切應(yīng)力方面的計算精度有待提高；按腹板承擔(dān)全部豎向剪

2、力的設(shè)計方法偏于安全,對梁高較低的結(jié)構(gòu)很不經(jīng)濟；波形鋼腹板箱梁和預(yù)應(yīng)力混凝土腹板箱梁過渡區(qū)域的傳力機理十分復(fù)雜,按梁理論計算無法反映該處的傳力情況,在設(shè)計時有必要采用有限元方法進行慎重的分析. 為了提高波形鋼腹板箱梁的結(jié)構(gòu)計算精度,本文根據(jù)板殼有限元理論提出了一種新的空間計算方法.將箱梁腹板和翼板分別模擬成正交異性和正交同性板單元,根據(jù)箱梁的變形特點在軸向和側(cè)向的位移分別用二次和三次形函數(shù)模擬,按亞參元計算方法建立單元的剛度方程