波形鋼腹板組合箱梁橫向內(nèi)力理論及試驗(yàn)研究.pdf

1、體外預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁是一種新型的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁相比，該結(jié)構(gòu)具有自重輕、受力明確、造型美觀、徹底解決混凝土腹板開(kāi)裂的問(wèn)題等突出優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)波形鋼腹板組合箱梁頂板的橫向受力及有效分布寬度問(wèn)題，在參閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)及實(shí)橋資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模型試驗(yàn)、理論分析和有限元分析。 以彈性薄板理論為基礎(chǔ)，結(jié)合波形鋼腹板組合箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)箱形框架結(jié)構(gòu)與翼緣板分別進(jìn)行分析。對(duì)于箱形框架結(jié)構(gòu)的分析，采用與將框

2、架桿系結(jié)構(gòu)展直為連續(xù)梁相類似方法，將波形鋼腹板箱形框架結(jié)構(gòu)展直為四塊連續(xù)不等厚的四邊簡(jiǎn)支矩形板，利用各向同性的四邊簡(jiǎn)支板在各種荷載作用下的基本彈性解答，通過(guò)推導(dǎo)得到四邊簡(jiǎn)支的比擬正交異性矩形板在邊緣作用分布彎矩時(shí)的撓曲面方程，根據(jù)四跨連續(xù)板中間支承處的邊界連續(xù)條件建立方程組，通過(guò)求解得到相關(guān)參數(shù)，并由此得到箱梁頂板的撓曲面方程，再利用彈性力學(xué)的公式得到箱梁頂板的橫向應(yīng)力，進(jìn)而計(jì)算有效分布寬度的大小。而對(duì)于翼緣板的分析，則將其近似等效為一

3、三邊固定、一邊自由的矩形板在局部荷載作用的求解。進(jìn)行了波形鋼腹板組合箱梁橫向內(nèi)力研究的模型試驗(yàn)，通過(guò)理論計(jì)算的結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果及有限元分析結(jié)果的比較，驗(yàn)證了箱形框架展直法的可行性和正確性。翼緣板的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)及有限元分析結(jié)果也吻合得較好。 在此基礎(chǔ)上本文還介紹了引起箱梁橫向應(yīng)力的一種作用模式--畸變，重點(diǎn)介紹了利用能量法推導(dǎo)波形鋼腹板組合箱梁的畸變微分方程的過(guò)程，及與波形鋼腹板相適應(yīng)的相關(guān)物理量的計(jì)算方法。并通過(guò)有限元分析，