文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
横隔板设置对钢板箱形梁畸变的影响研究
姓名:王立福
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:杨佑发
20040508
摘要随着钢板箱形梁在工程中的广泛的应用,畸变效应对其受力性能的影响越来受到工程设计人员的重视。在工程实践中,设置横隔板被认为是减小畸变效应的有效方法。但是,有关横隔板设置的合理密度和位置、在不同的荷载形式和约束条件下横隔板对畸变效应影响的差异等方面的研究还不够充分。因此,继续研究横隔板对钢板箱形梁畸变效应的影响规律,对于工程实践具有重要的指导意义。本文采用荷载分解法将作用于箱形梁的偏心荷载进行分解,得到了畸变、刚性扭转和对称弯曲的分析荷载。利用有限元分析软件建立三维实体模型,分别对两端简支、两端固支和悬臂钢板箱形梁在承受集中和均布荷载时,横隔板对畸变的影响作用进行分析,得到了不同约束和荷载条件下畸变位移和畸变正应力沿梁轴方向的分布规律。通过逐步改变箱梁内横隔板的数量,考查了横隔板的设置密度与畸变的关系;并将畸变的计算结果与相同条件下按刚性扭转、对称弯曲和偏心荷载作用下的计算结果进行了比较分析,得到了反映横隔板密度对畸变效应的影响曲线。在此基础上,提出了偏心荷载作用下钢板箱形梁的简化设计计算方法。通过分析,得到了以下初步的结论:①横隔板对箱形梁的畸变具有明显的约束作用;畸变程度的大小与横隔板的设置密度有密切的关系;横隔板的设置密度是由畸变效应决定的;②即使设置了较高密度的横隔板,也无法使畸变效应减小到相对于刚性扭转效应可以忽略的程度;是否考虑畸变的影响会对箱形梁的约束扭转分析产生很大的影响;③对于不同的荷载形式和约束条件,横隔板对畸变的影响效果也是不相同的;④在横隔板设置处,畸变变形是非常微小的;对于承受集中恒荷载的箱形梁,仅需在荷载作用处设置一道横隔板就可使畸变变形减小到很小的程度。关键词:钢板箱梁横隔板偏心荷载畸变薄壁杆件有限单元法重庆大学硕士学位论文中文摘要
阛,甀·.,琤,瑃.①②、Ⅳ絫③④重庆大学硕士学位论文英文摘要,瓸,,:,瓸琲甋.、Ⅳ瑅琣.:...
论概述薄壁箱形结构在工程中的应用随着我国国民经济的持续、快速发展,交通运输和城市基础设施的建设日益受到重视。公路、铁路、城市高架桥和轨道交通等各项工程建设正蓬勃发展,方兴未艾。与此相应,在桥梁结构和各种建筑工程中薄壁箱形结构也得到了日益广泛的应用。特别是在近些年来,随着我国城市化步伐的进一步加快,高架道路和轨道交通在各大中城市大量修建,由高架道路系统组成的城市快速路或主干道在城市交通中发挥着举足轻重的作用。有时,在城市跨线桥梁结构的墩位布置时,不仅要跨越其下的结构,还要考虑到地面道路的交通,留出位置布置地面车道。同时,因下部要通车,它的美观也就很引人注目。因而尽量减少桥墩的数量,提高下部空间的透视度,增加桥梁的纤细感,这对整个跨线桥梁是否美观并具有现代气息,起着很重要的作用。在这种情况下,钢筋混凝土梁一般难以满足需要,因此常选用有较大跨越能力的预应力混凝土梁或钢箱梁。在施工工期、施工交通组织允许的情况下,一般选用较为经济的预应力混凝土梁。但当施工工期、施工交通组织要求较严的情况下,采用满堂支架浇筑的预应力混凝土梁一般难以满足这种要求。而这时,箱形梁就成为设计者的首选。例如:重庆轻轨较~新线在通过谢家湾立交桥上层匝道桥时,由于跨度较大、施工工期紧,.,既满足了地面交通要求,缩短了施工工期,又能使结构产生轻巧的效果,对建设城市、美化城市都将起到良好的景观效果”同时,随着我国钢铁工业的迅速发展、钢结构设计理论和建造技术的成熟,钢结构建筑总体造价已有很大的降低,高层及多层住宅、办公楼运用钢材建造的主体结构也在不断增多。其中,框架柱尤其是角柱因为考虑到双向等刚度和抗扭转的要求,就经常采用箱形截面。另外,在重型工业厂房中的吊车梁中,箱形梁重庆大学硕士学位论文髀图重庆轻轨箱形钢轨道梁.
.,能很好的抵抗吊车及其负载的作用而被经常采用。钢板箱形梁与桁梁和梁相比具有以下特点”亓壳帷⒉牧鲜由于箱形梁采用正交异性钢板桥面,以薄钢板作梁肋与顶、底板,能更有效的发挥钢材的承载能力,与同跨度的桁梁相比可节约钢材%左右,而且跨度越大越节省;由于上部结构的重量减轻,下部结构的造价一般可降低ァィ雇浜涂古じ斩却这是由闭口薄壁截面本身的特性所决定的;等截面时,闭口截面形式比其它截面形式可提供更大的抗弯和抗扭刚度;沧昂脱し奖箱梁可在工厂制成大型安装单元,从而减少工地连接的工作量,适合纵向拖拉和顶推的施工方法:箱形截面构造简单,养护时油漆方便,由于其内部形成一闭合空间,抗腐蚀性提高:崆擅拦由于箱形梁的高度较低,且加劲构