钢—混凝土曲线组合梁弯扭作用机理及横隔板效应研究

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1、１密级：公开ＵＮＶＩＳＨｙｉＡ之ＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＩＥＲＳＴＹ工学硕壬学位论文钢混凝±曲线组合梁弯扭作用机理及横曠板效应研究ｓｅａｒｃ－ＲｅｈｏｎＢｅｎｄｉｎｔｏｒｓｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｇ－ＣｕＣＤｉａｈｒａｍＥｆｆｅｃｔｏｆＳｔｅｅｌｃｏｎｃｒｅｔｅｒｖｅｏｍｐｏｓｉｔｅｐｇＢｅｍｓ过语养单位：主木工程学院专业：桥梁与隧道工程研究生：刘玉玲指导教师：张彦玲教授二〇—五年一月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

2、作及取得的研究成果，。尽我所知除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，也，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果不包含为获得石家庄铁道大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：苯知叫日期；論Ｌｆ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口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《中国优秀博硕生学位论文全文数据库》和编入《中国学

3、位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ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：委作日期：诚人Ｘ叫导师签名：於日期：慮？ａ叫密级：公开密级：公开工学硕士学位论文论文钢-混凝土曲线组合梁弯扭作用机理及横隔板效应研究ResearchonBending-torsionMechanismandDiaphragmEffectofSteel-concreteCurveCompositeBeams培养单位：土木工程学院专业：桥梁与隧道工程研究生：刘玉玲指导教

4、师：张彦玲教授二〇一五年一月摘要摘要钢-混凝土组合梁由于自重轻、便于架设、抗震性能好、结构稳定等优点，在中等跨径的直线桥梁及具有平曲线的曲线桥梁中得到了广泛的应用。曲线组合梁在荷载作用下会产生复杂的弯扭耦合效应，目前对这一方面的研究还有待深入。本文依托国家自然科学基金资助项目《隔板式曲线组合梁桥弯扭作用机理及横隔板影响效应研究》(51108281)，针对曲线组合梁施工阶段开口钢梁的弯扭效应和使用阶段闭口组合梁的畸变效应进行了研究，主要工作及结论如下：(1)针对曲线组合梁在混凝土板浇筑过程中的曲线形开口薄壁钢梁，采用M/r法将其简化为直梁，根据符拉

5、索夫约束扭转理论和初参数法对扭转效应进行了求解；以截面翘曲正应力和弯曲正应力的最大扭转应力比为指标，发现曲线组合梁施工阶段扭转应力比随横隔板数量的增加按指数规律下降，随跨径比的增大线性增加，随跨度的增大而减小，但受钢梁截面高度和翼缘宽度的影响很小；(2)采用M/r法将曲梁转化为直梁，在考虑钢梁和混凝土的材料差异，但不考虑结合面滑移的情况下，采用能量-变分法推导了曲线组合箱梁的畸变控制微分方程；(3)基于弹性地基梁理论建立了使用阶段曲线组合箱梁的Midas/civil模型，对影响畸变效应的因素进行了参数分析，发现曲线组合梁畸变效应随横隔板数量的增加

6、而减小，随跨径比的增大线性增加，随跨度的增大畸变应力比减小，随钢梁腹板高度和钢梁下翼缘宽度的增大畸变角、畸变应力减小，混凝土板厚度对畸变效应基本没有影响；(4)分别给出了按照施工阶段开口截面约束扭转理论和使用阶段闭口截面畸变理论得到的曲线组合梁横隔板间距计算公式，其中可以考虑组合梁的曲线半径、跨度、以及希望设定的扭转或畸变应力比。曲线组合梁的横隔板间距可按两个公式计算结果的较小值取用。关键词：钢－混凝土曲线组合梁；弯扭效应；横隔板；应力比；畸变AbstractAbstractAsthesteel-concretecompositebeamhast

7、headvantageoflightweight,settingupeasily,goodseismicperformance,structuralstability,themedium-spanbridgesandthecurvedbridgeswhichhaveahorizontalcurvehavebeenwidelyused.Whencurvecompositebeamsunderload,itwillgeneratecomplicatedbendingandtorsioncouplingeffects.Thispaperisbasedo

8、nnationalnaturalsciencefoundationofchinaresearchonbending-torsioncou