桁腹式组合桁梁桥的关键节点及其剪力滞效应研究

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1、硕士学位论文桁腹式组合桁梁桥的关键节点及其剪力滞效应研究STUDYONKEYJOINTANDSHEARLAGEFFECTOFSTEEL-CONCRETECOMPOSITETRUSSBRIDGE伍子鸿哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TU375学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工程硕士学位论文桁腹式组合桁梁桥的关键节点及其剪力滞效应研究硕士研究生：伍子鸿导师：李祚华副教授申请学位：工程硕士学科：建筑与土木工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学

2、ClassifiedIndex:TU375U.D.C:624DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringSTUDYONKEYJOINTANDSHEARLAGEFFECTOFSTEEL-CONCRETECOMPOSITETRUSSBRIDGECandidate：WuZihongSupervisor：AssociateProf.LiZuohuaAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeinEngineeringSpeciality

3、：ArchitecturalandCivilEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要桁腹式组合桁梁桥凭借良好的经济性、更强的跨越能力和建筑维护方便的特点，在实际工程中具有广阔的应用前景。桁腹式组合桁梁桥节点是桁腹式组合桁梁桥的关键构件，目前对桁腹式组合桁梁桥节点的水平

4、抗剪性能认识较深入，对考虑腹杆弯矩、桥面板的竖向挠度以及对节点的影响下的受力性能、塑性分布和破坏形态，以及节点非连续地分布引起的剪力滞效应均缺乏足够的了解。本文拟通过有限元模拟和试验研究，深入了解桁腹式组合桁梁桥节点的受力性能、构件塑性分布和破坏模式，以及桁腹式组合桁梁桥的剪力滞效应。本文的内容主要包括以下三个方面：桁腹式组合桁梁桥节点的非线性有限元分析。通过ABAQUS建立桁腹式组合桁梁桥节点考虑腹杆弯矩、桥面板的竖向挠度以及对节点的影响的模型，进而进行非线性分析，从荷载-位移曲线、构件的塑性分布和破坏模

5、式三个方面分析节点在复杂边界条件下的工作性能。模拟结果显示，节点的荷载-位移曲线饱满，屈服点不明显；构件的塑性分布与破坏模式与节点水平抗剪试验存在较大差异。桁腹式组合桁梁桥节点试验研究与参数分析。开展桁腹式组合桁梁桥节点试件在复杂边界条件下的反复加载试验，分析试件加载端的荷载-位移曲线、骨架曲线、构件应力和破坏形态。利用试验数据验证ABAQUS模拟的有效性，并进行复杂边界条件下节点的参数分析。试验、模拟结果表明，荷载-位移曲线强化现象、卸载刚度退化明显；腹杆偏心受力，应力集中在顶端；试件的裂缝集中在外包围混

6、凝土上；外包围混凝土等级、穿孔钢筋直径和有无贯通钢筋对屈服强度的影响较小，极限强度和延性的影响较大。简支桁腹式组合桁梁桥剪力滞效应研究。通过ABAQUS有限元模拟简支桁腹式组合桁梁桥在自重下的工况，以节点为观察对象，在宽度和长度两个维度上量化分析桥面板的纵向正应力、剪力滞系数和有效宽度的规律。模拟结果显示，桥面板上同时存在剪力滞效应和负剪力滞效应，在节点处效应最严重，各节间中点效应很低；按规范计算的简支箱梁桥有效宽度与桁梁桥上有效宽度最大值相当，但与最小有效宽度差距甚大。关键词：桁腹式组合桁梁桥节点；剪力滞

7、效应；受力性能；破坏形态-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThesteel-concretecompositetrussbridgeiswidelyusedinpracticebecauseitiseconomical,bettercapableofspanningandconvenienttomaintenance.Thejointisthekeymemberofthiskindofbridge,whichmustpossessthereasonablestrength,rigidity

8、andfailuremodetoensuretheintegrityofthebridge.Atpresent,itisinlackofenoughunderstandingofthebearingperformanceandfailuremodeofthebridgeinconsiderationofthecomplexboundarycondition,thatis,allowanceforbendingmo