先简支后连续波形钢腹板钢箱组合梁的设计方法研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文先简支后连续波形钢腹板钢箱组合梁的设计方法研究论文作者：杨倩学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：道路与铁道工程指导教师：王国清职称：教授级高工资助基金项目：河北省交通厅科技计划项目DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofHighway&RailwayEngineeringDESIGNMETHODSSTUDYOFSIMPLYSUPPORTEDLATERCONTINUOUSBYSTEELBOXCOMPOSITEBEAMWITHCORRUGATE

2、DSTEELWEBSbyYangQianSupervisor:Prof.WangGuoQingDecember2014II摘要京港澳高速公路改扩建保定互通位于施工图设计里程K131+395处，互通内设有9条匝道，本科研依托工程为A匝道跨七一路匝道桥，该桥为4×25m先简支后连续部分预应力波形钢腹板钢箱组合连续梁结构。波形钢腹板钢箱组合梁作为一种新型组合结构，充分利用了钢材抗剪、抗拉能力强和混凝土抗压能力大的力学特性，采用波形钢腹板代替混凝土腹板有效地减轻结构自重。先简支后连续结构体系实现了桥梁工厂化批量预制生产，减少桥面伸缩缝，保证了桥梁质量，满足现在桥梁建设以及车辆行驶的要求。本文研究内容主

3、要分为四大部分：第一部分为波形钢腹板组合梁桥的发展现状，先简支后连续结构的研究背景、研究现状以及先简支后连续结构体系的优缺点等；第二部分为先简支后连续梁桥的分析理论和方法；第三部分为先简支后连续波形钢腹板钢箱组合梁桥成桥状态单、双支座的讨论，负弯矩区的处理方法优化设计，波形钢腹板组合箱梁承载能力验算；第四部分为先简支后连续梁桥合理施工顺序分析，主要对后连续端浇筑顺序、临时支座拆除顺序进行分析。本文以4×25m先简支后连续波形钢腹板箱组合梁桥为依托进行研究，首先结合理论分析和MidasCivil模型分析不同荷载工况下单、双支座主梁受力，提出单支座形式适合本工程实际；其次负弯矩区作为连续梁的受力薄

4、弱部位在桥梁建设中应进行特殊处理，对强配筋法、支座顶升法、静载预压法三种负弯矩区处理方案进行优化比选，确定强配筋法为最佳方案；然后结合Ansys有限元模型对本工程实桥的承载能力进行了验算，验算结果表明波形钢腹板组合箱梁桥的整体结构性能良好。最后，利用MidasCivil模型分析后连续端部不同浇筑顺序以及临时支座不同拆除顺序时主梁受力，给出最佳施工顺序分别是顺序浇筑、对称拆除。关键词：波形钢腹板先简支后连续MidasCivil设计方法IVABSTRACTJinggang’aoexpresswayrebuildingandextending,theinterworkingofBaodingloca

5、tedinconstructiondesignmileageK131+395.Thereareninerampsintheworking.TheresearchrelyingontheArampbridge,whichacrossthesevenoneroad.Thebridgeis4×25msimplysupportedlatercontinuouspartiallyprestressedsteelboxcompositecontinuousgirderstructurewithcorrugatedsteelwebs.Steelboxcompositebeamwithcorrugatedst

6、eelwebsisanewcompositestructure,whichmakesfulluseofmaterialpropertyofsteelandconcrete.Theshearandtensileabilityofsteelarestong,thecompressivecapacityofconcreteisgreat.Usingcorrugatedsteelinsteadconcretewebsreducestructuralweighteffectively.Simplysupportedlatercontinuousstructuralsystemsmakeitrealize

7、thatbridgeproducingbybatchesinindustrialandcanbeprefabricated.Andasloreduceexpansionjointsonbridgedeck,ensurethequalityofbridges,meettherequirementsofcurrentbridgeconstructionandvehicletraveling.Theco