正常使用阶段波形钢腹板曲线组合梁弯扭效应分析

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文正常使用阶段波形钢腹板曲线组合梁弯扭效应分析TheanalysisofFlexural-TwistEffectofCurvedCompositeBeamswithCorrugatedSteelWebsinNormalServiceStage培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：刘蓓校内导师：张彦玲教授校外导师：曹明星高工二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的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，论文中不包含其他人已经发表或撰

2、写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道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。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名

3、：日期：导师签名：日期：摘要波形钢腹板组合箱梁由于其重量轻、梁的受力更加合理等特点越来越被国内外所重视。然而对于波形钢腹板曲线组合梁的相关研究仍很少，故本文依托国家自然基金资助项目《隔板式曲线组合梁桥弯扭作用机理及横隔板影响效应研究》(51108281)，针对波形钢腹板曲线组合简支梁的弯扭效应进行了相应的理论研究、参数对比分析以及对横隔板合理间距公式的拟定。本文的主要内容包括有：(1)考虑到曲线梁的“弯扭耦合”效应，在弯矩、剪力和扭矩的作用下计算出弯曲、扭转、剪切和畸变应变能以及外力势能，并运用最小势能原理来推导出波形钢腹板曲线组合简支梁的弹性控制微

4、分方程组。通过方程组便可求解出竖向挠度、扭转角、扭转翘曲位移和畸变角等各种弯扭变形以及双力矩、正应力和剪应力等弯扭效应。(2)考虑曲线圆心角和计算跨度等对竖向挠度、扭转角等弯扭变形和扭转翘曲位移、双力矩等弯扭效应的影响。(3)运用ANSYS有限元软件对理论所得的解析解结果进行进一步的验证。建模结果表明，两种方法得出的结果很接近，规律一致，从而说明解析解推导的控制微分方程可以认为是正确的。(4)运用M/R法将曲线梁转换为直线梁，对其分别加载竖向荷载、刚性扭转荷载和畸变荷载。针对跨度、跨径比、波纹类型和横隔板等因素，来进行其对曲线梁畸变效应影响的分析。经

5、过分析可以得出，曲线梁的跨度、跨径比和横隔板数量对其畸变效应的影响较大，而波纹类型却对其畸变效应的影响很小。(5)由于波纹类型的影响较小，故忽略波纹类型因素的影响，仅考虑曲线梁的跨度、跨径比和横隔板数量对波形钢腹板曲线组合梁畸变效应的影响，拟定了在使用阶段中波形钢腹板曲线组合简支梁合理的横隔板间距公式。关键词：波形钢腹板；简支曲线梁；弯扭效应分析；ANSYS有限元软件；横隔板间距AbstractDuetothelightweightandmorereasonableforce,thecorrugatedsteelwebcompositeboxgird

6、erhasbeenpaidmoreandmoreattentionathomeandabroad.However,therearestillfewresearchesonthecurvedcompositegirderwithcorrugatedsteelwebs.Therefore,basedontheprojectentitled"BendingandTorsionMechanismofBaffledGirderCompositeBeamBridgeandEffectofDiaphragm"bytheNationalNaturalScienceF

7、oundationofChina(51108281),thecorrespondingtheoreticalresearch,comparativeanalysisoftheparametersandformulationofthereasonablespacingformulaforthediaphragmarecarriedoutfortheflexural-torsionaleffectofcorrugatedsimple-supportedbeamwithcorrugatedsteelwebs.Themaincontentsofthisart

8、icleinclude:(1)Considerthe"bending-torsioncoupling"eff