基于精细化分析模型的波形钢腹板箱梁剪力滞效应数值分析

发布时间：2022-07-08 10:53

　　上世纪末以来,我国建成了大量的大跨径预应力混凝土连续箱梁桥,随着对该类桥梁的养护、检测、监控,发现该类桥梁由于自重大,导致挠度和裂缝随着时间发展的问题比较突出,下挠过大或者是裂缝发展过快明显影响到了桥梁的正常使用。近年来,波形钢腹板混凝土组合箱梁逐渐发展起来,该桥作为一种新型组合结构,充分发挥了钢和混凝土各自材料的优点,以其自重降低的优势,解决了梁体下挠及腹板开裂的问题,具有显著的经济、社会效益。但是国内对于该类桥型的剪力滞效应分析较少,本文用数值模拟的方法分析了不同因素变化对桥梁剪力滞效应的影响,以及传统分析模型及精细化分析模型在剪力滞效应分析方面差异的对比。本文研究的主要内容如下:（1）选取单箱室的简支波形钢腹板预应力混凝土箱梁作为对象,分析集中荷载和均布荷载作用下该类型箱梁的剪力滞效应。用能量变分法推导了跨中截面和其它截面位置顶板应力、剪力滞系数的计算公式。采用一算例计算了顶板的应力、剪力滞系数。（2）采用Midas FEA建立算例中计算的波形钢腹板PC组合简支箱梁的模型,求得在集中荷载、均布荷载作用下箱梁截面上下翼板各位置处的弯曲正应力,计算剪力滞系数,与解析法的结果对比,两方... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外剪力滞效应的研究现状
        1.2.2 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的发展现状
        1.2.3 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥的优点
        1.2.4 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥剪力滞效应的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 能量变分法求解波形钢腹板箱梁的剪力滞效应
    2.1 能量变分法的基本假定
    2.2 波形钢腹板箱梁剪力滞效应控制微分方程的推导与建立
    2.3 简支箱梁的剪力滞效应
        2.3.1 简支箱梁承受集中荷载
        2.3.2 简支箱梁承受均布荷载
    2.4 算例分析
        2.4.1 集中荷载作用下的剪力滞效应
        2.4.2 均布荷载作用下的剪力滞效应
    2.5 本章小结
3 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的剪力滞效应有限元分析
    3.1 概述
    3.2 Midas有限元模型
        3.2.1 模型简介
        3.2.2 建立分析模型
        3.2.3 模型网格划分
        3.2.4 施加边界条件
        3.2.5 跨中、1/4L、1/6L截面应力
        3.2.6 跨中、1/4L、1/6L剪力滞系数
    3.3 本章小结
4 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的剪力滞效应影响因素分析
    4.1 概述
    4.2 几何尺寸对剪力滞效应的影响分析
        4.2.1 模型建立简介
        4.2.2 顶板厚度对剪力滞效应的影响
        4.2.3 悬翼比对剪力滞效应的影响
        4.2.4 钢腹板波高对剪力滞效应的影响
        4.2.5 预应力对剪力滞效集中荷载作用下的剪力滞系数应的影响
        4.2.6 剪力滞效应的纵向规律
    4.3 本章小结
5 七里河紫金大桥剪力滞效应分析
    5.1 工程概况
        5.1.1 模型简介
        5.1.2 技术标准
        5.1.3 建筑材料
        5.1.4 材料基本参数
        5.1.5 桥梁设计要点
        5.1.6 模型计算参数
    5.2 计算模型
    5.3 自重及二期恒载作用下七里河紫金大桥剪力滞效应分析
        5.3.1 支点截面剪力滞效应分析
        5.3.2 跨中截面剪力滞效应分析
    5.4 均布荷载作用下七里河紫金大桥剪力滞效应分析
        5.4.1 支点截面剪力滞效应分析
        5.4.2 跨中截面剪力滞效应分析
    5.5 均布荷载作用下七里河紫金大桥剪力滞效应影响因素分析
        5.5.1 顶板厚度对剪力滞效应的影响分析
        5.5.2 波形钢板波高对剪力滞效应的影响分析
        5.5.3 悬翼比对剪力滞效应的影响分析
        5.5.4 宽跨比对剪力滞效应的影响分析
    5.6 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]波形钢腹板多室箱梁部分斜拉桥施工期剪力滞效应分析[J]. 许世展,张亚辉,冯冠杰.  湖南交通科技. 2019(04)
[2]变截面悬臂箱梁剪力滞效应的比拟杆分析方法[J]. 郭增伟,李龙景,张俊波.  土木工程学报. 2019(08)
[3]波形钢腹板PC组合箱梁剪力滞效应的变分解法[J]. 马驰,刘世忠,冯明扬.  兰州交通大学学报. 2018(04)
[4]板桁梁抗扭惯性矩的计算方法[J]. 李永乐,王磊,向活跃,陈新中.  工程力学. 2018(03)
[5]考虑剪切剪滞双重效应波形钢腹板组合箱梁的矩阵分析[J]. 马驰,刘世忠,伍明强.  中国公路学报. 2018(03)
[6]单箱双室波形钢腹板PC箱梁剪力滞效应分析[J]. 卫星,杨世玉.  铁道工程学报. 2017(03)
[7]双室箱梁剪力滞效应的试验研究[J]. 雒敏,蔺鹏臻,孙理想.  铁道建筑. 2015(10)
[8]混凝土箱梁考虑翼板厚度变化的剪力滞效应[J]. 蔺鹏臻,杨子江,刘凤奎,冀伟,张元海.  土木建筑与环境工程. 2013(01)
[9]波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的比拟杆法求解[J]. 周茂定,刘世忠,杨子江.  兰州交通大学学报. 2012(04)
[10]考虑剪滞变形时箱形梁广义力矩的数值分析[J]. 张元海,李乔.  工程力学. 2010(04)

博士论文
[1]混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究[D]. 蔺鹏臻.兰州交通大学 2011

硕士论文
[1]波形钢腹板组合曲线箱梁剪力滞理论与试验研究[D]. 蒋勇.东南大学 2019
[2]单箱双室箱梁剪力滞效应分析与研究[D]. 江瑶.重庆大学 2017
[3]单箱双室波形钢腹板PC箱梁的剪力滞效应研究[D]. 杨世玉.西南交通大学 2016
[4]波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应研究[D]. 孙强.长安大学 2013
[5]单室箱形截面梁的剪力滞效应分析[D]. 陈丹.长沙理工大学 2012
[6]具有初始几何缺陷的薄壁箱梁桥使用性能研究[D]. 王一.重庆交通大学 2009
[7]波形钢腹板组合箱梁剪力滞的理论和试验研究[D]. 彭鲲.湖南大学 2008



本文编号：3656895