钢—混组合桥面系结构节段模型试验研究

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1、学校代号10536学号12102020267分类号U443密级公开硕士学位论文钢-混组合桥面系结构节段模型试验研究学位申请人姓名邓洁所在学院土木与建筑学院导师姓名及职称王达副教授学科专业土木工程研究方向钢-混组合结构论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12102020267密级：公开长沙理工大学硕士学位论文钢-混组合桥面系结构节段模型试验研究学位申请人姓名邓洁导师姓名及职称王达副教授所在学院土木与建筑学院专业名称土木工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席杜运兴副教授ExperimentalStudyontheSegmentMode

2、lofSteel-ConcreteCompositeDeckSystemStructurebyDengJieB.E.(HunanUniversityofScience&Engineering)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorWangDaApril,2015长沙理工大学学位论文

3、原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特男，本论文不包含任何其他个人或！］加封标注引用的内容外集体己经发表或撰写的成果作品，巧。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体已在文中。！＾明确方式称明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担７ｔ；。（年ｒ作者签名；又日期２（月日ｙｆ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阀。本人授巧长沙理工大学可将本学位论文的全部或部分内容编入

4、有关数据库进行检索，可封采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、，年解密后适用本授权书保密□在。２、不保密＂＂（请在｛＾上相应方框内打Ｖ）日期２作者签名：巧ｓＺｗｒ年ＪＴ月日了导师签名；日期？７却广月日摘要伴随着经济的发展，交通负荷与日俱增。桥梁作为交通工程的枢纽，其结构安全性、材料经济性和社会效益性等问题将日渐突出。钢-混组合桥面系结构作为一种新型组合结构，因其结构自重小、材料用量少、受力性能好等

5、优越性而具有良好的应用前景。本文采用ansys软件建立了背景工程钢-混组合桥面系有限元节段模型，并运用结构参数化分析方法，分析研究了钢桁加劲梁桁高和混凝土桥面板厚度变化对结构挠度及应力的影响，并从结构挠度、经济性和材料强度等方面综合考虑得到较优组合形式。然后，根据相似理论，建立了单片钢-混组合桥面系结构的有限元模型，并制作出节段缩尺模型进行模型试验。本文完成的主要工作有：运用结构参数化分析方法，分析得出钢桁架桁高对结构挠度、桥面板和钢桁架下弦杆应力有较大影响；而混凝土板厚度对结构整体刚度的影响很小，其厚度变化对结构挠度、桥面板和钢桁架下弦杆应力的影响可以忽略不计。并根据最优组合

6、形式，按照刚度相似的原则设计了1:8的节段缩尺试验模型。采用有限元方法对节段缩尺试验模型分析三分点两点对称荷载、跨中集中荷载以及钢桁架下弦杆各中间节点最不利等效车辆荷载等工况作用下结构变形和受力，以节段模型试验实测结果验证了有限元分析模型。另外，模拟钢桁架下弦杆各中间节点最不利等效车辆荷载作用下的结果表明：在各节点等效集中荷载作用下，随着荷载作用位置的移动，远离荷载作用点的节点位移和杆件应力逐渐减小，靠近荷载作用点的节点位移和杆件应力逐渐增大。直腹杆承受压应力，对于斜腹杆，在每一工况下除与荷载作用点左右相邻的两根斜腹杆受压外，其余腹杆所受应力是拉、压相间的。最后，提出钢-混组合

7、桥面系结构变形计算公式。关键词：组合桥面系；节段模型；结构参数；组合结构；抗弯刚度；有限元IABSTRACTWiththedevelopmentofeconomy,thetrafficloadisseenupsurgingaswell.Bridge,asthehubofthetrafficengineering,itsstructuralsafety,materialeconomicefficiencyandsocialbenefitsaregrowingtobemoreprominent.