波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应研究

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1、分类号:U44，U4510710-2010121111硕士学位论文波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应研究孙强导师姓名职称狄谨教授申请学位级别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2013年6月6日论文答辩日期2013年6月16日学位授予单位长安大学ResearchonShear-lagEffectInCombinedBox-girderWithCorrugatedSteelWebsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：SunQiangSupervisor：Prof.DiJinChang’anUnive

2、rsity,Xi’an,China摘要预应力混凝土箱梁是现代桥梁结构中应用最广泛的桥梁结构形式之一，而波纹钢腹板组合箱梁是用波纹钢腹板代替混凝土腹板改进后得到的箱梁形式。这种结构的弯矩主要由上、下翼板承担，剪力主要由波纹钢腹板来承担。波纹钢腹板组合箱梁成功克服了传统混凝土箱梁的许多缺点，具有十分广阔的应用前景。本文结合前人对波纹钢腹板组合箱梁及剪力滞效应的研究成果，对单箱单室波纹钢腹板组合箱梁翼板剪力滞效应问题进行了分析，主要完成了以下工作：(1)介绍了波纹钢腹板组合箱梁的产生与发展、波纹钢腹板组合箱梁的结构特性和力学特点、波纹钢腹板组合箱梁的优缺点以及国内外对剪

3、力滞效应问题的研究状况，说明了本文要研究的主要内容。(2)运用能量变分法对波纹钢腹板组合简支箱梁的剪力滞效应计算，然后再建立有限元模型，用有限元法对其进行计算。与能量变分法的计算结果进行了比较，验证本文所用的建立有限元模型的方法的合理性。用有限元法计算不同加载方式、约束条件下波纹钢腹板组合箱梁的横截面和纵向的剪力滞系数变化规律，并将其与其它腹板形式的剪力滞效应系数的分布规律做了对比，然后总结了波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞效应的规律。(3)分析了波纹钢腹板组合箱梁的宽跨比、宽高比、悬翼比、腹板的倾斜角度、波纹钢腹板的波纹高度、横隔板的数量和间距等几何参数对其剪力滞效应

4、的影响。可知：宽跨比对波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞效应的影响最大，其余几何因素影响较小。(4)简要介绍了各国规范对箱梁有效分布宽度的计算方法。计算了不同宽跨比下波纹钢腹板组合箱梁的有效分布宽度比，并总结了有效分布宽度比随宽跨比的变化规律。然后根据所得数据拟合了以宽跨比为自变量的有效分布宽度的计算公式。关键词：波纹钢腹板组合箱梁，剪力滞效应，能量变分法，有限元法，参数分析，有效分布宽度IAbstractPrestressedconcreteboxgirderisoneofthemostpopularstructureofmodernbr-idge,butithasso

5、medisadvantages.Compositeboxgirderwithcorrugatedsteelisanewkindofslightstructure,whoseslabiscorrugatedsteelwebsandthetopandbott-omslabsaremadebyconcrete.Thetopandbottomslabsbearalmostallthebendingmoment,andthewebsbearthemostoftheshearforce.Thiskindofgirderconquersmanydisadvantagesofth

6、eprestressedboxgirder,ithasvastapplicationprospects.Thispaperreferstotheresultsobtainedbyotherpeople,analysistheshear-lageffectinthesimple-supportedbox-girderwithcorrugatedsteelwebs.Themainworkscarriedoutareasfollows:(1)Inthefirstchapter,thispaperinstructsthegenerationanddevelopmentth

7、echaractersinstructureandmechanics,theadvantagesandthedisadvantageofthecompositeboxgirderwithcorrugatedsteelslab.Italsoinstructstheac-tualityofthestudytoshear-lageffectinandabroad.Thischaptertellsthemattersthispaperstudies.(2)Inthesecondchapter,thispaperfirstlydoestheoreticalanalysist

8、othem