大悬臂箱梁顶板和横隔梁的力学性能研究

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1、分类号学号M201173144学校代码10487密级硕士学位论文大悬臂箱梁顶板和横隔梁的力学性能研究学位申请人：匡栋学科专业：建筑与土木工程指导教师：陈志军副教授答辩日期：2013.5.22AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMechanicalPropertiesStudyontheTopFlangeandDiaphragmsofLongCantileverBox

2、GirderBridgeCandidate:KuangDongMajor:ArchitectureandCivilEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.ChenZhijunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay，2013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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体

3、已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本文

4、属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要近年来随着公路和城市交通建设的发展，大量的预应力混凝土连续梁桥采用大悬臂单箱多室宽箱截面，以减轻箱梁上部结构自重和利于快捷施工。本文以某预应力混凝土大悬臂连续箱梁桥为工程背景，运用ANSYS软件对其建立空间有限元模型，对大悬臂连续梁桥顶板的横向应力分布及横隔梁的受力特性进行分析，并使用拓扑优化的方法建立横隔梁的拉压杆模型以简化横隔梁的分析计算。论文主要工作包括：1、通过建立箱梁

5、横向框架模型，研究了箱梁截面尺寸参数变化下，顶板横向预应力效应的的变化特点。2、对横向预应力分别采用直线、曲线布束时顶板的横向应力进行了分析，从预应力布束方案及顶板厚度方面对箱梁顶板的抗裂给出了建议。3、揭示了横隔梁在不同工况下的受力特性，并提出了一种近似计算模型。4、采用拓扑优化的方法，在简化计算模型下建立不同荷载组合下横隔梁的拉压杆模型。最后，对拉压杆模型的配筋方法作出了简要介绍。本文研究结果表明，适当增加顶板厚度并采用横向曲线配束可以有效调整顶板横向应力；拓扑优化所建立的单箱多室大悬臂宽箱截面

6、横隔梁拉压杆模型中，支点及腹板位置是其主要控制节点。关键词：大悬臂箱梁横隔梁框架模型拉压杆模型拓扑优化I华中科技大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withtheconstructionofroadandurbantransportationdevelopment,longcantileversingle-boxmulti-roomwideboxsectionwasusedinalargenumberofprestressedconcretecontinuousgirderb

7、ridgetoreducetheweightoftheupperpartandconstructquicklyandconveniently.Inthisarticle,aFEMmodelofalongcantileverboxgirderbridgewasestablishedbyANSYStostudythetransversestressdistributionoftopflangeandanalyzetheforcecharacteristicsofcrossdiaphragms,theto

8、pologyoptimizationmethodwasusedtoestablishthestrut-and-tiemodelsofcrossdiaphragmstosimplifytheanalysisandcalculation.Themainworkofthepaperisasfollows:1.Atransverseframemodelofboxgirderwasestablishedtostudythetransverseprestressingforces