钢—混凝土组合梁桥的优化设计

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1、分类号TU3学号1108521312005BUIPKorCIVILARAINOCNFI-学位论文钢-混凝土组合梁桥的优化设计Optimaldesignofsteel-concretecompositebeam胡松松指导教师姓名王毅娟副教授北京建筑大学王健MM北京建筑大学杨广武教授级高工北京市政府取大项因衍挥部办公室屮请学位级别硕士学位类别工程硕士专业名称建筑与土木工程年.级土研-12论文答辩时间2015年6月学位授予单位和曰期北京建筑大学2015年7月答辩委员会中席泰大航教授级高工论文评阅人泰大航教授级高工龙佩恒教授北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所

2、呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研宄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宄成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签字:日期年f月2/日北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向

3、国家有关部门或机构送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名-校内导师签名：摘要摘要本文结合实际工程案例对钢—混凝土组合梁桥进行了较为细致的分析研究。首先，对组合梁的弹性理论及弹塑性理论进行对比分析研究。利用弹性理论计算了组合梁的整体应力分布、挠度值和弹性抗弯极限承载力，推导滑移引起的承载力折减系数；利用塑性理论探讨组合梁极限抗弯承载力的计算方法。其次，分别建立了以弹性理论为基础的杆系模型和考虑材料非线性并选择合适的单元类

4、型及材料本构关系建立的非线性有限元模型。两者应力计算结果相互对照，并把前者计算所得的弹性抗弯极限承载力与后者计算所得的塑性抗弯极限承载能力进行比较，从而确定较为合理的承载能力计算方法。再次，在非线性有限元模型的基础上，对简支组合梁的有关参数进行较为细致的分析研究。研究钢材强度、混凝土强度等级、截面尺寸改变对组合梁正常使用时的应力状态、极限抗弯承载能力、整体刚度、桥面板及钢梁的刚度分配关系、混凝土及钢材用量等的影响。最后综合主梁在正常使用情况下的应力指标、主梁极限抗弯承载能力、钢构件的局部稳定特性及钢构件的耐腐蚀情况，提出合理的钢梁各个板件及混凝土桥面板的厚度及尺寸范

5、围。关键词：钢—混凝土组合梁；有限元；抗弯承载力；优化设计IAbstractAbstractThispaper,combinedwiththeactualprojectcase,madeamoredetailedanalysistosteel-concretecompositebeambridges.Firstly,Itookacomparativeanalysisoftheelasticitytheoryandtheelastic-plastictheoryofthecompositebeam.ThenIcalculatedtheentirestressdistr

6、ibution,deflectionandelasticultimateflexuralcapacitythroughelastictheory,derivedthereductionfactorofbearingcapacityduetosliding,andinvestigatedthecalculationmethodofcompositebridges’ultimateflexuralcapacity.Secondly,Istructuredthemembermodelbasedontheelasticitytheoryandthefiniteelement

7、modelconsideringmaterialnonlinearity,suitableunitsandmaterialconstitutionalrelationships.Accordingtothecontrastoftwostresscalculatingresultsandcomparingtheformercalculatedelasticultimateflexuralcapacitywiththelattercalculatedplasticultimateflexuralcapacity,thesuitablecalculatedmethod