波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)計算理論及成橋仿真模擬.pdf

1、與普通箱梁相比，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁具有自重輕，預(yù)應(yīng)力效率高等優(yōu)點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)在橋梁工程中得到了迅速推廣。為了建立波形鋼腹板箱梁結(jié)構(gòu)的實用計算方法，本文根據(jù)波形鋼腹板箱梁的結(jié)構(gòu)受力和變形特性提出了按桿系結(jié)構(gòu)計算彎曲、扭轉(zhuǎn)及畸變分析理論，并推導(dǎo)出了對應(yīng)的單元剛度方程。 首先提出了上下翼板軸向變形作為獨(dú)立位移自由度的彎曲變形截面位移函數(shù)，根據(jù)能量原理建立了彎曲變形的平衡微分方程，推導(dǎo)了單元剛度矩陣以及波形鋼腹板箱梁與一般箱梁的連

2、接條件和預(yù)應(yīng)力鋼束的處理技術(shù)。通過算例比較，檢驗了本文算法的收斂性和計算精度。在此基礎(chǔ)上通過參數(shù)分析進(jìn)一步討論了波形鋼腹板箱梁的彎曲變形特性以及與普通腹板箱梁的差異。 然后以現(xiàn)行的箱梁結(jié)構(gòu)理論出發(fā)，推導(dǎo)了波形鋼腹板箱梁的純扭轉(zhuǎn)及翹曲扭轉(zhuǎn)計算理論，根據(jù)基本方程的解析解建立了波形鋼腹板箱梁扭轉(zhuǎn)變形的單元剛度矩陣，通過算例驗證了扭轉(zhuǎn)理論的計算精度，并在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上研究了波形鋼腹板箱梁的扭轉(zhuǎn)變形基本特性，以供設(shè)計參考。 論文

3、在上述研究基礎(chǔ)上又進(jìn)一步提出了波形鋼腹板箱梁的畸變計算理論，根據(jù)能量理論建立理論嚴(yán)密、同時又可適用于矩形和梯形截面的波形鋼腹板箱梁畸變控制方程，用解析的方法建立了畸變計算的單元剛度方程。與傳統(tǒng)的箱梁畸變計算理論相比，不需要通過荷載分解得到畸變荷載，本文算法具有較好的通用性和較高的計算精確性。 最后以寧波甬新河波形鋼腹板箱梁橋為背景，運(yùn)用大型通用有限元程序?qū)υ摌蜻M(jìn)行了成橋狀態(tài)的應(yīng)力分析。結(jié)果表明，波形鋼腹板段的剪力滯效應(yīng)相對混凝土