波形鋼腹板箱梁橋受力特性分析和計(jì)算方法研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋中一部分梁段采用波形鋼腹板箱梁是一種全新的橋梁結(jié)構(gòu)形式,其力學(xué)特性尚不明確.本文以寧波甬新河橋?yàn)閷?duì)象,用三維有限元方法分析了這類結(jié)構(gòu)的空間力學(xué)特性,并將計(jì)算結(jié)果與考慮波形鋼腹板影響的擴(kuò)展梁理論進(jìn)行了比較,討論了擴(kuò)展梁理論的計(jì)算精度.在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了部分波形鋼腹板箱梁橋的力學(xué)行為以及截面過渡區(qū)域的傳力機(jī)理.結(jié)果表明,基于傳統(tǒng)箱梁理論發(fā)展起來的擴(kuò)展梁理論在撓度和剪切應(yīng)力方面的計(jì)算精度有待提高；按腹板承擔(dān)全部豎向剪

2、力的設(shè)計(jì)方法偏于安全,對(duì)梁高較低的結(jié)構(gòu)很不經(jīng)濟(jì)；波形鋼腹板箱梁和預(yù)應(yīng)力混凝土腹板箱梁過渡區(qū)域的傳力機(jī)理十分復(fù)雜,按梁理論計(jì)算無法反映該處的傳力情況,在設(shè)計(jì)時(shí)有必要采用有限元方法進(jìn)行慎重的分析. 為了提高波形鋼腹板箱梁的結(jié)構(gòu)計(jì)算精度,本文根據(jù)板殼有限元理論提出了一種新的空間計(jì)算方法.將箱梁腹板和翼板分別模擬成正交異性和正交同性板單元,根據(jù)箱梁的變形特點(diǎn)在軸向和側(cè)向的位移分別用二次和三次形函數(shù)模擬,按亞參元計(jì)算方法建立單元的剛度方程