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1、分类号:U44,U4510710-2015121117硕士学位论文钢折板-混凝土组合桥面板力学性能分析房永祥导师姓名职称任更锋副教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月12日学位授予单位长安大学AnalysisofMechanicalPropertiesofSteelFoldedPlate-ConcreteCompositeDeckPlateAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：FangYongxiangSupervisor：Prof.Re
2、nGengfengChang’anUniversity,Xi’an,China摘要近年来，随着我国经济的腾飞，导致交通量日益增加，超载现象越来越频繁。传统桥面板在车辆荷载的长期作用以及在重车的作用下，会由于承载能力不足、刚度过低，抗剪能力弱而发生严重的破坏，从而降低了桥梁的使用性能，影响交通的发展。为此，工程师们提出了一种以波形钢折板作底板的钢折板-混凝土组合桥面板结构。这种钢折板-混凝土组合桥面板结构，使用栓钉剪力键将钢折板与混凝土连接在一起，使两种材料能够协同工作，具有承载力高，刚度大，抗剪能力强，自重轻等特点，具有广阔的应用前景，然而目前对于这种新型
3、桥面板结构的试验研究很少，严重阻碍了其发展与使用。因此对钢折板-混凝土组合桥面板进行深入的理论研究从而为工程提供参考变得极其重要。本文以孔李淮河大桥作为工程背景，通过有限元仿真分析对这种新型结构进行了深入的理论研究。研究内容主要有如下几个方面：1.建立钢折板-混凝土组合桥面板的有限元模型进行受力分析，发现结构受力合理；并将钢折板-混凝土组合桥面板与钢筋混凝土桥面板和普通钢-混凝土组合桥面板进行对比分析，结果表明钢折板-混凝土组合桥面板不仅有较高的承载能力及刚度而且自重较轻。2.改变有限元模型中的混凝土强度和厚度，钢折板的强度和厚度，进行分析后表明不同的材料
4、强度和厚度会影响结构的承载能力和刚度，并给出了合理的范围。3.对钢折板的结构参数进行分析，包括钢折板的高度h，钢折板波峰处顶板的宽度b1，弯曲段的水平投影长度b2和波谷处底板的水平宽度b3。4.使用不同的剪力键的设计方法对新结构进行设计，分析使用不同的栓钉剪力键设计方法对结构的界面相对滑移和力学性能的影响。本文通过对钢折板-混凝土组合桥面板的理论分析，并综合考虑了力学性能、结构的自重等，表明了这种结构有着优越的力学性能，为实际工程提供了一定的参考。关键词：钢折板-混凝土组合桥面板，有限元，仿真分析，结构优化，剪力键iABSTRACTInrecentyear
5、s,withtheeconomictake-offofourcountry,thetrafficvolumehasbeenincreasingandoverloadinghasbecomemorefrequent.Duetothelong-termeffectofthevehicleloadandtheeffectoftheheavyvehicle,traditionalbridgedeckswillbeseriouslydamagedduetoinsufficientbearingcapacity,lowrigidity,andweakshearresi
6、stance,whichwillreducetheperformanceofthebridgeandaffectthedevelopmentoftraffic.Tothisend,engineershaveproposedasteel-foldedconcrete-concretecompositedeckstructurewithacorrugatedsteelflapasthebaseplate.Thisnewtypeofcombinedbridgedeckstructureusesastudshearkeytoconnectthesteelfoldi
7、ngplateandtheconcretetogether.Itisacombinationoftwomaterialsthatcanworktogether,hasthecharacteristicsofhighbearingcapacity,highstiffness,strongshearresistance,lightweight,etc.Ithasbroadapplicationprospects.However,therearefewexperimentalstudiesonthisnewtypeofbridgedeckstructure,wh
8、ichseriouslyhinderitsdevelopmenta
