文档介绍：强季夫淳一——博士学位论文学位论卫”司人柚鱼垃蛰±整逸蠡咎讲妥员尝土席睫盏波纹钢腹板预应力混凝土箱梁设计理沦研究睦±申请学位缎别周绪红教授论文提交日期年章郏很凭瘫缛誮导师姓名㈦称学科专业名称桥粱与隧道工程年口
摘要关键词:波纹钢腹板;组合箱梁;模型试验;剪力滞效应;扭转;畸变;剪切屈曲;以跨径ㄎ聘指拱逶びα炷良蛑淞呵盼T停谱髁:乃醭吣P停对波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的受力性能进行了试验研究;测试了波纹钢腹板预应力混凝土箱梁试验模型在各级荷载作用下关键截面各测点的挠度,波纹钢腹板、混凝土顶底板和普通钢筋的应变值以及支座反力的大小及变化规律;得到了模型试验梁的开裂荷载和破坏荷载。从理论上证明了波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的顶底板混凝土的应变分布符合“拟平截面假定环治隽瞬ㄎ聘指拱逶びα炷料淞禾逋庠びα畹挠αΡ浠媛桑出预应力筋的应力增量和极限应力的不同算法;根据钢筋混凝土梁的弯曲理论推导出波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁的极限承载力计算的基本公式;运用能量变分法推导了波纹钢腹板箱梁的剪力滞效应,同时通过模型试验和有限元分析对变分法的计算结果进行了对比分析,结果表明理论计算和有限元分析结果较为接近。给出了波纹钢腹板在考虑偏心荷载作用下剪应力的计算公式,同时根据梁论推导了考虑剪切变形影响的波纹钢腹板箱梁的挠度计算公式。以箱形梁设计理论为基础,并结合波纹钢腹板箱梁的结构特点,采用乌氏第二理论对波纹钢腹板组合箱梁的约束扭转进行研究;畸变效应分析中,引入了“钢腹板不承担面内弯矩”的假定,根据最小势能原理建立了适合于波纹钢腹板箱梁畸变分析的微分方程,并采用弹性地基梁比拟法求解。利用有限元分析验证了扭转和畸变计算理论的准确性。基于小挠度线性理论,研究了波纹钢腹板在剪切荷载作用下,局部和整体屈曲剪应力的计算方法。总结了现有的波纹钢腹板剪切屈曲强度计算的经验公式,并对这些经验计算公式进行了对比,确定了各种经验公式的适用条件。提出了波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的设计方法,并进行了该类桥型的实例设计。设计方法
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铷姥闸纺勿卅年/⋯一:凡珥褊例阥月夕日论文作者签名:永硌枷们月夕日论文独创性声明论文知识产权权属声明本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。
第滦论概述随着国民经济的不断发展,全国正处在交通大规模建设时期,修建了大量的公路桥梁、铁路桥梁以及城市立交桥、高架桥等桥梁。在桥梁设计中要满足“安全、功能、经济、美观囊G蟆=ㄔ旄忠换炷磷楹辖峁骨帕菏鞘迪稚鲜鲆G蟮挠行Х椒ㄖ唬中波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥越来越受到广泛的关注。波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥是一种新颖高效的桥梁结构型式,它是由混凝土顶底板、波纹钢腹板、体外体内预应力钢筋等组成。通过采用波纹形状的钢腹板,构成钢板与混凝土组合箱梁截面体系,能够更加有效地施加预应力。桥型主要包括简支梁桥、连续梁桥、连续刚构桥和斜拉桥等。截面形式有矩形、梯形与三角形,一般多为单室箱梁;施工方法有支架施工法、悬臂施工法、顶推和逐跨施工法。国外的工程实践证明,波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥是一种经济、高效、耐久、施工简便的新型桥梁结构,具有重大的工程应用价值。与传统的预应力混凝土箱梁桥比较,一般认为具有以下几方面的优点:貌ㄎ聘指拱宕婊炷粮拱澹髁旱淖灾卮笤伎梢约跚%。ㄎ聘指拱遄菹蚋斩燃负跷A悖蠓忍岣吡耸┘釉びαΦ男剩⒓跣×诵变、收缩及温差等作用对混凝土顶底板的影响。ㄎ聘指拱迨抢猛涑傻牟ㄐ渭负涡巫创婕泳⒗撸哂薪细叩目辜羟慷取髦植牧洗τ谇〉钡奈恢茫浞址⒒恿烁髯圆牧系奶匦裕ㄎ聘指拱逯械挠α状态接近于纯剪,承受大部分剪力,而混凝土顶底板承受绝大部分弯矩。捎锰逋庠びα睿梢员苊庠诨炷粮拱迥谠ぢ窆艿赖姆吃庸ば颍欣谇梁的维修与加固,同时避免了浇筑高腹板混凝土时常遇到的困难。ㄎ聘指拱逯谱骺梢允敌泄こЩ樗孀抛灾氐募跚幔苌枋┕と菀祝梢约快施工进度。ㄎ聘指拱遄楹舷淞壕哂薪锨康牧⑻甯校庑蚊拦邸波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥具有上述诸多方面的优点,但与混凝土箱梁相比较,其抗扭刚度与横向抗弯刚度都有所减小,不仅要在支座处设置横隔板,同时也要在跨径内适当布置横隔板。该种结构在应用初期,由于波纹钢腹板的制作需要专门的轧长安大学博士学