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波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的受力性能研究

波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁是一种新的桥梁结构形式,它由混凝土顶底板、预应力筋和波纹钢腹板三者构成的组合结构,可以有效地改善梁的力学性能。近年来,许多桥梁中都采用了波纹钢腹板预应力箱梁这种结构形式,但是波纹钢腹板预应力箱梁的力学性能仍然比较少。因此,论文对波纹钢腹板预应力箱梁的受力性能进行研究具有重大的现实意义。文章在大量查阅国内外相关资料后,总结了波纹钢腹板预应力箱梁的发展历史及研究现状,介绍了波纹钢腹板预应力箱梁的相关计算理论。通过建立有限元计算模型,对波纹钢腹板预应力箱梁的抗弯性能进行了分析,对抗剪性能的相关影响因素进行了较为深入的研究。研究表明,波纹钢腹板预应力箱梁的弯曲正应变在梁高方向的分布符合“拟平截面假定”,弯曲正应力在横桥向的分布存在明显的剪力滞现象。在抗剪方面,钢腹板的抗剪承载力会随着板厚度、斜板倾角的增大而增大,波高、直板段宽度、梁高的增大会降低波纹钢腹板的抗剪承载力,其中梁高是控制钢腹板抗剪承载力的关键因  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
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波纹钢腹板混凝土箱梁动力特性研究

本文通过理论计算与有限元分析,对预应力、剪力滞及剪切变形对波纹钢腹板混凝土箱梁的动力特性的影响进行了较为详细的研究。首先对波纹钢腹板混凝土箱梁试验梁用MIDAS有限元分析程序建立了实体有限元模型,以分析其动力特性,并将试验梁实测值与有限元分析的结果进行了对比分析,从而验证了有限元分析的精度和模拟的有效性。然后根据普通混凝土箱梁结构振动理论及预应力损失计算方法,结合波纹钢腹板混凝土箱梁结构的构造和受力特点,进行了预应力、预应力损失对波纹钢腹板混凝土箱梁的动力特性影响的理论分析。最后利用能量积分法,建立了剪力滞及剪切变形对波纹钢腹板混凝土箱梁动力特性影响的计算公式,分析了剪力滞及剪切变形对波纹钢腹板混凝土箱梁动力特性影响,并与普通混凝土的动力性能做对比,以供设计参考。  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
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波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁设计理论与试验研究

摘要:波纹钢腹板体外预应力箱梁利用波纹钢板代替传统箱梁的混凝土腹板,是国内外新兴的组合结构形式。其自重小、抗震性能好、预应力使用效率高、施工速度快、经济性能优越,在国内外引起了广泛关注。本文从实用性的角度出发,总结了国内外相关研究成果和设计经验,针对设计中的关键问题,采用理论与试验相结合的方法进行了研究,给出了实桥设计建议并进行了实桥试验验证。针对体外预应力波纹钢腹板混凝土组合箱梁的构造特点,通过剪力连接键剪切滑移应变来建立附加弯矩的公式以考虑对简支波纹钢腹板体外预应力混凝土梁桥截面曲率的影响。并分别利用塑性铰法和梁体变形假设法考虑体外预应力筋应力增量对梁体变形的计算并通过试验进行了验证。结果表明:考虑剪力连接键剪切滑移会增大截面曲率;本文推导公式的计算结果与实测数值接近,可用于同类箱梁设计的参考。针对波纹钢腹板箱梁扭转和畸变变形较大的特点,考虑箱梁扭转过程中的畸变变形,给出了等截面和变截面的波纹钢腹板组合箱梁偏心增大系数的计算...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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波纹钢腹板预应力混凝土箱梁连接件受力性能研究

波纹钢腹板预应力混凝土箱梁是最近国内外迅速出现的一种桥梁结构形式。由于此种结构形式能够充分利用钢、混凝土这两种材料的材料特性,减轻结构自重,受力性能良好,在日本和欧美已经得到广泛的应用。在波纹钢腹板预应力混凝土箱梁结构的设计中,波纹钢板与其它各部分的连接是相当关键的,直接关系到波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的承载能力。常用的波纹钢腹板预应力混凝土箱梁剪力连接件形式有:钉柱剪力连接件和PBL剪力连接件。本文对波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的剪力连接件的主要研究内容如下:第一,采用有限元分析软件对钉柱剪力连接件和PBL剪力连接件的受力性能进行了有限元计算分析,了解这两种剪力连接件的受力机理与破坏形式。第二,将钉柱剪力连接件及PBL剪力连接件的有限元分析结果与推出试验的试验结果进行了对比,结果表明有限元分析结果与试验结果较吻合。第三,将钉柱剪力连接件及PBL剪力连接件的有限元分析结果与公式计算的计算结果进行了对比,结果表明有限元分析结果与公式...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的收缩徐变效应

波纹钢腹板预应力混凝土箱梁是一种新型的钢-预应力混凝土组合结构,它兼有钢结构和预应力混凝土结构的优点,具有显著的经济技术效益和社会效益,近些年来,在我国的应用日趋广泛。在荷载的长期作用下,混凝土会产生收缩徐变效应,而钢材没有这种现象,两种材料的差异导致截面上的应力重分布,并致使结构产生大量的附加变形,而在超静定结构中,这种差异还会引起结构次内力。因此,收缩徐变效应的影响在波纹钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计中不可忽视。本文通过对混凝土收缩徐变计算理论的归类总结,掌握了各理论的优缺点。比较分析了国内外几种常用的收缩徐变预测模式,为在实际工程结构的收缩徐变效应分析中合理选用预测模式奠定了基础。对钢梁和混凝土翼缘板组成的钢-混组合结构进行受力特性研究。分析了组合梁在初始状态和收缩徐变影响下的截面应力分布及变化规律,给出了几种常用的组合梁长期变形计算方法。通过分析波纹钢腹板预应力混凝土箱梁结构的受力特点,结合组合结构收缩徐变引起的次内力计算...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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波纹钢腹板预应力混凝土箱梁设计方法研究

波纹钢腹板预应力混凝土箱梁桥是一种新型的钢-混凝土组合结构桥梁,它用波纹钢腹板代替传统的混凝土腹板,大大减轻了结构自重。结构受力合理,提高材料的利用率,缩短施工工期,外形美观。与传统混凝土箱梁相比,波纹钢腹板箱梁具有更加明显的经济效益和社会效益。本文结合某波纹钢腹板预应力混凝土箱梁桥,对波纹钢腹板预应力混凝土箱梁桥的设计方法进行研究。根据波纹钢腹板预应力混凝土箱梁的轴向受力特性,结合参考文献给出了波纹钢腹板预应力混凝土简支箱梁翼板有效分布宽度的经验计算公式,及体外预应力钢筋极限应力计算方法,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箱梁的极限抗弯承载力计算的基本公式。通过分析国内外在抗剪性能方面的研究成果,总结了波纹钢腹板预应力混凝土箱梁剪切屈曲强度的计算方法,给出了波纹钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计中波纹钢腹板剪切刚度的计算方法,剪应力强度的计算和验算方法及屈曲稳定的验算方法,提出波纹钢腹板抗剪设计流程。以箱梁设计理...  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>