钢—混凝土曲线组合箱梁在弯扭联合作用下的受力性能研究

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1、密级：公开密级：公开工学硕士学位论文钢-混凝土曲线组合箱梁在弯扭联合作用下的受力性能研究ResearchontheBehaviorofSteel-ConcreteCurveCompositeBeamsunderCombinedBendingMomentandTorque培养单位：土木工程学院专业：桥梁与隧道工程研究生：冯康平指导教师：张彦玲教授二〇一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大

2、学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要带格式的:段落间距

3、段后:6磅,边框:底端:(无框线)摘要曲线组合梁以其自重轻、跨度大、施工周期短、抗震性能好、线路走向适应性强等优点已逐渐成为桥梁建设与设计主流结构形式，但其在使用阶段常处于复杂的弯扭耦合工作状态，目前国内外对于曲线组合梁在使用阶段弯扭耦合作用下受力性能研究鲜少。本文依托河北省自然科学基金资助项目《波形钢腹板预应力混凝土组合梁弯扭作用机理研究》(E2018210149)，对曲线组合梁在使用阶段弯扭联合作用下扭转、畸变效应和横隔板间距计算方法进行理论研究与分析，所做工作和主要结论如下：(1)针对曲线组合梁，利用M/R法将其等效为直线梁，采用乌曼斯基约束扭转理

4、论推导得到了考虑全截面材料差异性的约束扭转控制微分方程，通过初参数法给出了不同类型荷载作用下简支曲线箱梁的扭转角、双力矩解析解；(2)在畸变微分方程的基础上，采用M/R法和弹性地基梁比拟法(BEF)，考虑组合梁截面材料的差异性，建立了曲线组合梁畸变分析有限元模型，分析得到了简支曲线箱梁畸变效应沿梁轴的分布规律；(3)利用初参数法和比拟法分别计算了简支曲线箱梁在不同使用荷载工况作用下的刚性扭转效应和畸变效应，发现畸变效应沿梁轴分布呈抛物线分布，跨中截面效应最大，二期恒载工况下畸变效应最小，车辆荷载偏心力工况产生的畸变效应最大；二期恒载与车道荷载作用下刚性扭

5、转效应呈抛物线分布，车辆荷载作用下刚性扭转效应呈三角形分布，二期恒载工况下刚性扭转效应最大，车道离心力工况下最小；总荷载作用下，弯扭应力比沿截面近似呈三角形分布；(4)利用Midas/civil模拟研究了跨径比、横隔板数、高跨比和跨度对曲线组合梁畸变效应的影响，随曲线半径增加，畸变应力比随之减小；随跨度增加，截面畸变角、畸变双力矩、畸变正应力随之增加；随横隔板数目增加，畸变应力比随之减小；截面高跨比对简支曲线组合梁畸变效应影响较小；(5)采用回归分析和数值拟合方法，得到了闭口截面简支曲线组合梁使用阶段横隔板间距计算公式，通过有限元数据和公式计算数据对比分

6、析知本公式具有一定精度，可作为横隔板间距设计辅助检验公式。关键词：钢-混凝土曲线组合梁；扭转；畸变；弹性地基梁；横隔板间距Abstract带格式的:段落间距段后:6磅,边框:底端:(无框线)AbstractWiththeadvantagesoflightweight,largespan,shortconstructionperiod,goodseismicperformance,structuralstability,thecurvedbridgeswhichhaveahorizontalcurvehasgraduallybecomethemainstr

7、eamstructureofbridgeconstructionanddesign,butintheuseofthestageitoftenworkedinthecomplexstateofbendingandtorsioncoupling.Atpresent,therearefewresearchesonthemechanicalbehaviorsofthecompositebeamsundercurvedandtorsionalcoupling.ThispaperisbasedonthenaturalsciencefoundationofHebeiP

8、rovinceResearchontheMechanismofFlexural-