变截面钢桁腹-混凝土组合连续刚构桥力学性能分析

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1、第四章变截面钢桁腹组合连续刚构桥的偏载效应研究学校代码：10286分类号：U448密级：公开UDC：624学号：152485变截面钢桁腹-混凝土组合连续刚构桥力学性能分析研究生姓名：刘祁杰导师姓名：万水教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期2018年05月30日二级学科名称桥梁与隧道工程学位授予日期答辩委员会主席黄侨教授评阅人王文炜教授蒋正国高工2018年06月06日硕士学位论文变截面钢桁腹-混凝土组合连续刚构桥力学性能分析专业名称：桥梁与隧道工程研究生姓名：刘祁杰导师姓名：万水教授RESEARCHONMECHANICALPROPERT

2、IESOFVARIABLECROSS-SECTIONHYBRIDTRUSSBRIDGEADissertation（Thesis）SubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYLIUQijieSupervisedbyProf.WANShuiSchoolofTransportationSoutheastUniversityMay2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中

3、不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论

4、文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要钢桁腹-混凝土组合梁桥是一种较为新颖的结构形式，由于其具有自重轻、造型美观、视觉通透效果好、节段化施工方便等优点，在中等跨径与大跨径桥梁中得到越来越广泛的应用。目前，针对钢桁腹组合梁桥的研究主要都是以等截面梁为主，而有关变截面钢桁腹组合梁桥的受力特性研究则相对较少。本文以在建的水碾堡天桥为工程背景，对变截面钢桁腹-混凝土组合连续刚构桥的力学性能展开了系列研究，主要工作如下：（1）以水碾堡天桥为工程背景，建立其对应的空间梁格有限元模型，对其进行结

5、构验算。以水碾堡桥为基础，建立对应的变高度与等高度钢桁腹组合连续刚构桥空间实体有限元模型，探究在自重及自重+预应力作用下组合梁各部分的受力特点及规律。（2）对自重及自重+预应力荷载作用下变截面钢桁腹组合梁桥的腹杆承剪比进行分析研究，并对其分布规律及其成因进行分析总结。对影响承剪比的截面参数进行参数分析，得到了在底板厚度、承托高度、箱梁高度变化时各关键截面腹杆承剪比的变化规律。（3）结合钢桁腹-混凝土组合梁桥特点，将其偏载系数细分为正应力增大系数、等效剪应力增大系数与位移增大系数。对变截面钢桁腹-混凝土组合连续刚构桥在车道荷载的作用下的偏载效应进行了分析。结果表明，变截面钢桁

6、腹-混凝土组合连续刚构桥在车道荷载作用下各关键截面处偏载效应显著，需要将其影响考虑在桥梁的设计及计算中。给出了在桥跨方向上的各项偏载系数建议取值。针对宽跨比、悬翼比、高跨比对纵桥向各截面处偏载系数的影响进行参数化分析。结果表明宽跨比、翼跨比对变截面钢桁腹-混凝土组合连续刚构桥纵桥向各截面偏载系数的影响显著，而高跨比对其影响较小。关键词：钢桁腹；组合梁桥；变截面；腹杆承剪比；偏载效应IAbstractAsanewtypeofsteel-concretecompositebridge,theprestressedconcretecompositegirderbridgewith

7、steeltrusswebs,alsoknownashybridtrussbridge,hasservaladvantagesincludinglightweight,beautifulappearance,goodvisualtransparencyandconvenientsegmentalconstruction.Itisespeciallysuitableinmedium-spanandlarge-spanbridgesandismoreandmorewidelyusednowadays.Untilnow,