基于温度荷载作用下箱梁剪力滞效应的有限元分析

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1、国内图书分类号：TU33+8学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文温度荷载作用下箱梁剪力滞效应的有限元分析硕士研究生：张烽导师：周广春教授申请学位：工学硕士学科：岩土工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU33+8U.D.C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFINITEELEMENTANALYSISOFSHEARLAGEFFECTOFBOXGIRDERUNDERT

2、EMPERATURELOADCandidate：ZhangFengSupervisor：Prof.ZhouGuangChunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：GeotechnicalEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofOralExamination：June,2009Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔

3、滨工业大学硕士学位论文摘要混凝土箱梁以其良好的结构整体受力性能在现代桥梁结构中得到广泛的应用，剪力滞效应是目前箱梁设计中不可忽略的问题，但对于一般的工程设计却常忽略剪力滞效应的影响，致使不断有一些箱梁桥出现横向裂缝。先前有很多学者主要对静载范围内的竖向集中荷载和分布荷载作用下的箱梁剪力滞效应进行了相关研究，而在实际中，箱梁一般都处于横向和轴向共同受力状态下。因此，本文重点探讨了横向和轴向荷载共同作用下箱梁剪力滞效应。有关调查发现，迄今所修建的混凝土箱梁中，在施工或运营阶段，箱梁上均存在较多的由温度引起的开裂现象，造成这一现象

4、的主要原因是现有计算方法的不完善，其中之一就是未考虑箱梁在轴向温度荷载作用下的剪力滞效应。针对这一具有重要理论与工程意义的问题，本文做了如下研究工作：利用现行的大型通用有限元软件ANSYS对体现典型剪力滞效应的混凝土箱梁，进行了力与温度共同作用下剪力滞效应的有限元分析，并与力产生的剪力滞效应进行了比较分析，得出了对深入的理论研究与工程设计具有参考价值的结论。对两种混凝土箱梁（简支和悬臂）在日照温差作用下的剪力滞效应进行了详细的分析，并对跨宽比的改变对箱梁剪力滞效应的影响进行了研究探讨，其结果表明在温度荷载作用下箱梁存在复杂且

5、较严重的剪力滞现象，由此获得了箱梁在温度荷载作用下剪力滞效应的一般规律和初步结论，为完善箱梁的剪力滞效应理论和具体应用提供了参考。关键词：混凝土箱梁；温度荷载；剪力滞效应-I-哈尔滨工业大学硕士学位论文AbstractConcreteboxgirderwithitsgoodintegralforcedperformancehasbeenwidelyusedinthemodernbridge.Moreandmoresiteinspectionshaverevealedthattheshearlageffectintheboxg

6、irderdesigncouldnotbeignored.However,forthepresentengineeringdesigntheeffectofshearlageffectisoftenoverlooked,forinstance,therehavebeensomehorizontalcracksappearinthebox-girderbridgeastheresultofshearlageffect.Manyscholarshavebeenengagedinthestudiesontheshearlageff

7、ectundertheverticalconcentratedanddistributedload.But,inpractice,aboxgirderisinthestatesubjectivetobothtransverseandaxialload;therefore,thispaperfocusesontheshearlageffectofboxgirderinthestateoftransverseandaxialload.Furthermore,thesurveyfoundthatintheboxgirderther

8、earemanycrackscausedbythetemperaturechangeduringtheconstructionstageandtheoperationalphaseandtheexistingmethodsofcalculationhavenottakenthispheno