波形钢腹板PC组合弯箱梁桥力学性能研究

论文摘要

波形钢腹板组合梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,由于其良好的受力性能在日本和欧美得到了广泛的应用,其特点在于它充分利用了混凝土和钢的材料优点。这种结构能够实现主梁的轻型化,进而减少下部结构的工程数量。本文首先介绍了波形钢腹板箱梁桥的发展概况、结构体系构造特征（包括波纹钢腹板的形状及抗剪连接件的类型等）,以及结构受力特点。根据该结构在国内外的研究状况,提出了本文主要的研究内容。本文结合国外已有的分析成果及建成的波形钢腹板桥梁,对实桥中采用的梯形波形钢腹板的受力行为进行了理论分析,包括波形钢腹板的轴向变形、局部屈曲、整体屈曲、合成屈曲稳定性等力学特性。应用有限元软件ANSYS,本文分析波形钢腹板PC组合弯箱梁桥力学特性：（1）通过一个实例有限元计算结果与试验结果的对比,验证了本文建模分析方法的正确性。（2）运用有限元分析软件ANSYS,对比、分析波形钢腹板PC组合弯箱梁桥与传统PC弯箱梁桥的力学性能。（3）分析不同曲率半径、支座偏心、横隔板布置对波形钢腹板PC组合弯箱梁桥变形与受力的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 波形钢腹板箱梁桥的发展概述
• 1.2 波形钢腹板箱梁桥的结构体系
• 1.2.1 整体构造
• 1.2.2 波形钢腹板
• 1.2.3 波形钢腹板与顶、底板混凝土的连接
• 1.3 波形钢腹板箱梁桥的结构受力特点
• 1.4 国内外研究现况
• 1.4.1 国外研究现状
• 1.4.2 国内研究现状
• 1.5 本文研究的主要工作
• 第二章 波纹钢腹板组合梁力学理论分析
• 2.1 概述
• 2.2 波形钢腹板剪切特性
• 2.3 波纹钢腹板的轴向变形特性
• 2.4 平截面假定的理论论证
• 2.5 正截面极限承载力计算
• 2.5.1 基本假定
• 2.5.2 极限状态下各部分应力应变状况
• 2.5.3 基本公式及适用条件
• 第三章 波形钢腹板PC组合弯箱梁桥有限元模型论证
• 3.1 空间有限元分析程序介绍
• 3.2 试验模型
• 3.2.1 一般构造
• 3.2.2 横断面构造
• 3.2.3 波纹钢腹板构造
• 3.2.4 材料特性
• 3.3 计算模型
• 3.3.1 单元类型的选取
• 3.3.2 模型建立
• 第四章 结构模型的力学性能分析
• 4.1 概述
• 4.2 波形钢腹板PC组合弯箱梁桥数值模型方案
• 4.2.1 方案概况
• 4.2.2 箱梁横截面设计
• 4.2.3 波形钢腹板设计
• 4.2.4 主要材料
• 4.3 等效的PC弯箱梁桥数值模型方案
• 4.3.1 波纹钢腹板混凝土箱梁与混凝土箱梁的等效原则
• 4.3.2 等效的PC箱梁的模型方案
• 4.4 结构力学性能分析
• 4.4.1 分析模型
• 4.4.2 挠度分析
• 4.4.3 扭转分析
• 第五章 波形钢腹板PC组合弯箱梁桥参数研究
• 5.1 曲率半径对波形钢腹板PC组合弯箱梁桥的影响
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 结果分析
• 5.2 支座预偏心对波形钢腹板PC组合弯箱梁桥的影响
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 支座预偏心对波形钢腹板PC组合弯箱梁梁同桥的影响
• 5.3 横隔板布置对波纹钢腹板PC组合弯箱梁桥的影响
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 横隔板间距
• 结论与展望
• 研究结论
• 进一步研究展望
• 参考文献
• 致谢