鱼腹式宽箱梁力学性能研究

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文鱼腹式宽箱梁力学性能研究作者姓名：骆成入学年份：2013年9月指导教师：张海副教授学科领域：建筑与土木工程申请学位：工程硕士所在单位：交通工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：王立红答辩委员会组成：王立红包龙生宋福春王占飞薛兴伟论文评阅人：硕士研究生学位论文摘要I摘要鱼腹式宽箱梁因其独特的截面形式、便利的施工、轻巧的线条、较大的抗弯抗扭刚度而被广泛应用于城市高架桥中。在实际工程中，鱼腹式单箱多室截面多以点支撑的形式存在，由于点支撑自身的特点，使一些箱室处

2、于悬臂状态，导致截面受力状态复杂，箱梁表现出明显的空间力学效应。传统的箱梁通常采用平面状态分析的方法，以此来分析箱梁空间力学特性会产生较大的误差。本文以沈阳迎宾路高架桥为研究对象，利用ANSYS有限元分析软件建立了鱼腹式宽箱梁桥空间实体模型。对箱梁桥关键截面腹板、顶板、底板受力情况进行了计算分析，并作出了总结和归纳。同时进行了实桥静载试验，并将试验结果与有限元分析结果进行对比分析。本文研究的主要内容如下：（1）介绍了平面应力状态下腹板主拉应力公式，并对腹板主拉应力参数进行分析确定竖向正应力对主拉应力影响最大，然后对腹板裂缝的影响因素进行总结归纳。（2）用ANSYS有限元软件对全桥进行

3、实体建模，分析了腹板预应力钢筋、底板预应力钢筋分别对腹板受力的影响（主要是主拉应力的影响），同时将边腹板和中腹板预应力钢筋分别作为控制因子，单独研究其对腹板应力分布的影响，并在此基础上对改善腹板应力状态提出了一些建议。（3）研究了在自重荷载、不对称车辆荷载作用下，改变腹板厚度、腹板倾斜角对三跨鱼腹式连续梁桥顶板和底板的挠度、横向应力、纵向应力分布的影响。通过研究发现，顶底板挠度、横向应力、纵向应力都随直腹板厚度增加有所减小，而改变斜腹板倾角只对斜腹板到翼板区域内的顶板底板有影响，对其余区域基本没影响。（4）通过对沈阳迎宾路高架桥在不同工况下的静载试验得到的数据与模型数据对比，发现两者

4、结果大致相同，应力和变形实测值均小于并接近理论值，表明实桥强度、刚度都满足使用要求。关键词：鱼腹式宽箱梁；空间力学效应；有限元模型；横向受力；静载试验II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractFishbellywideboxgirderhasbeenmorewidelytakenintoconsiderationinthedesignoftheurbanviaductbecauseofitsspecialcrosssection,convenientconstruction,lightlineinitsstructure,largerigidi

5、tyresistedtothebendingandthetwisting.Inthepracticalengineering,thesingleboxmulti-chambersfishbellysectionexistsintheformofpointsupporting.Becauseofthecharactersofthepointsupporting,somechambersareinthestateofsuspendingandthisphenomenonresultsinthecomplicatedstressedstateinthesection,itperformss

6、patialmechanicaleffectobviously.Thetraditionaltwo-dimensionalanalysismethodisnotsuitablebecausesevereerrormayoccurwhenadoptingthetraditionalmethodtoanalyzethespatialmechanicaleffect.Inthispaper,theYingbinroadviaductinShenyangcityhadbeentakenintoinvestigation.Theanalyzedmodeloftheviaductwasfound

7、edwiththeANSYSpackageandthemaininvestigationconcentratesonthemechanicbehavioroftheweb,theroofandtheboardinthekeysection,thenconclusionsandsummariesaremadebasedonthedataandthecomparinganalysiswasconductedbycomparingthefiniteelement