大跨径波形钢腹板连续刚构桥受力性能研究

《大跨径波形钢腹板连续刚构桥受力性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文大跨径波形钢腹板连续刚构桥受力性能研究RESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFLARGESPANCONTINUOUSRIGIDFRAMEBRIDGEWITHCORRUGATEDSTEELWEBS王鹏飞哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TU398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大跨径波形钢腹板连续刚构桥受力性能研究硕士研究生：王鹏飞导师：柳成荫副教授申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU398U.D.

2、C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFLARGESPANCONTINUOUSRIGIDFRAMEBRIDGEWITHCORRUGATEDSTEELWEBSCandidate：WangPengfeiSupervisor：AssociateProf.LiuChengyinAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation：Shenzhe

3、nGraduateSchoolDateofDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要波形钢腹板桥梁可大幅度减少桥梁上部结构重量，具有结构合理、造型美观、工程量少等优点，已经越来越被我国的桥梁工程师所接受和应用。本文的依托工程—清西大桥（95m+180m+95m)，是一座拟建的特大跨径波形钢腹板连续刚构桥。波形钢腹板桥梁的研究和建造在我国已经开展了，然而其在特大跨径桥梁上的使用，由于缺乏比较系统、完善、科学的设计理论和方法,在国内的设计建造还

4、很罕见。本文针对依托工程广东省清西大桥的实际设计参数，对特大跨径波形钢腹板连续刚构桥进行了静动力分析验算，对关键受力构件抗剪连接件、波形钢腹板进行了局部的精细化有限元分析。研究成果对于波形钢腹板在大跨度桥梁上的进一步推广应用具有一定的借鉴作用和参考价值。本文主要完成了如下工作：根据国内相关规范，采用有限元分析的方法对清西大桥进行了静力分析，并对全桥进行动力特性分析，并与普通连续刚构桥进行对比。结果表明，全桥的静力验算符合规范要求。相比于普通连续刚构桥，波形钢腹板连续刚构桥的预应力效应更高，自重有较大幅度的减少。本文列出了两种桥型的前十阶自振周期以及振型，通过综合比较得出波形钢腹板桥梁的

5、结构刚度更低，自振频率更低，结构的抗震能力较强，对于抗震要求高的桥梁较为适合。使用精细化有限元分析方法对剪力键进行了仿真研究。剪力键是钢材和混凝土共同作用的基础，是组合结构非常重要的部件。通过非线性有限元建模的方法对PBL剪力键进行分析，并与我国组合结构相关规范进行对比。结果表明，采用PBL键完全能够保证抗剪要求，而且有较高的富余度，跨度的增加对剪力键要求不是很高，在水平剪力不同的受力位置分别采用单PBL键和双PBL键可以使结构受力更加合理和经济。基于仿真模拟对波形钢腹板的屈曲进行了非线性分析，研究了钢腹板几何形状、梁高、腹板厚度对屈曲模态以及屈曲应力的影响，并与理论计算公式的结果相比

6、较。计算结果表明，当板件进入到弹塑性阶段时采用理论计算公式结果偏于安全。波形钢腹板的剪切屈曲强度跟波纹的形状有较大的关系，不同的影响因素对波形钢腹板的屈曲承载力影响程度不同，通过合理的设置波纹形状可以使波形钢腹板发挥最优的工作效用。关键词：波形钢腹板；连续刚构桥；整体分析；剪切屈曲；剪力键-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractCorrugatedsteelwebcansignificantlyreduceweightoftheupperstructureofthebridge,ithasadvantagesofreasonablestructure,beautifulsh

7、ape,lessvolume,alreadymoreandmoreacceptedbyourcountrybridgeengineersandapplication.Inthispaper,basedontheproject-QingXibridge(95m+180m+95m),asalargespancontinuousrigidframebridgewithcorrugatedsteelweb,thedesignofthebuildingw