波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁剪力滯效應(yīng)的理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著交通的發(fā)展,各種新型橋梁逐漸進(jìn)入人們的視野,其剪力滯效應(yīng)也日益受到國內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注。波形鋼腹板組合箱梁橋就是其中的一種新型橋梁,它用波形鋼腹板取代了傳統(tǒng)箱型梁的混凝土腹板,其鋼腹板承擔(dān)大部分剪力,混凝土翼板承擔(dān)大部分的彎矩,有效地減少了預(yù)應(yīng)力損失,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)化和輕型化。
　　 本文采用模型試驗(yàn)、有限元分析以及能量變分法對(duì)兩跨等截面波形鋼腹板組合箱梁的剪力滯效應(yīng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。主要工作及研究結(jié)論有:
　　

2、 (1)設(shè)計(jì)和制作了(3+3)m的兩跨等截面波形鋼腹板模型梁,模型試驗(yàn)結(jié)果表明:在荷載作用下,波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁存在剪力滯后現(xiàn)象。其中集中荷載作用下的剪力滯效應(yīng)明顯大于均布荷載作用下的剪力滯效應(yīng)。引入“擬平截面假定”來描述截面正應(yīng)變出現(xiàn)頂?shù)装遢^大,腹板處接近于零的現(xiàn)象,為波形鋼腹板的設(shè)計(jì)與計(jì)算提供了新的變形協(xié)調(diào)條件。
　　 (2)建立了模型梁的ANSYS有限元計(jì)算模型,有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較接近,驗(yàn)證了模型試驗(yàn)中得出的

3、結(jié)論,同時(shí)也說明有限元模型的正確性。
　　 (3)采用能量變分法推導(dǎo)了波形鋼腹板組合箱梁剪力滯計(jì)算式,給出了集中荷載、均布荷載作用下的波形鋼腹板簡支梁、連續(xù)梁的剪力滯系數(shù)的詳細(xì)求解過程。結(jié)果表明本文推導(dǎo)出的能量變分法計(jì)算式適用于計(jì)算均布荷載作用下波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁的剪力滯效應(yīng)且計(jì)算結(jié)果偏于保守,對(duì)集中荷載不適用。
　　 (4)通過對(duì)剪力滯沿梁縱向分布規(guī)律的研究得出:由跨中截面頂?shù)装宓募袅禂?shù)代表全跨的剪力滯系數(shù)是可

4、行的,由于底板剪力滯系數(shù)一般稍小于頂板剪力滯系數(shù),故為簡化計(jì)算,可取跨中頂板的剪力滯系數(shù)為全跨的剪力滯系數(shù)。
　　 (5)研究結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)(寬高比、寬跨比、懸翼比、波高)、縱向預(yù)應(yīng)力對(duì)剪力滯的影響,給出考慮寬跨比的剪力滯計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式。研究表明寬跨比對(duì)波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)的影響較大,在設(shè)計(jì)與計(jì)算中應(yīng)重點(diǎn)考慮,其它幾何參數(shù)如寬高比、懸翼比、波高等對(duì)剪力滯的影響可忽略。此外縱向預(yù)應(yīng)力幾乎不影響剪力滯的大小及分布。