波形鋼腹板組合箱梁橫向內(nèi)力理論及試驗研究.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裂的問題等突出優(yōu)點。本文針對波形鋼腹板組合箱梁頂板的橫向受力及有效分布寬度問題，在參閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)及實橋資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模型試驗、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，對箱形框架結(jié)構(gòu)與翼緣板分別進(jìn)行分析。對于箱形框架結(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)不等厚的四邊簡支矩形板，利用各向同性的四邊簡支板在各種荷載作用下的基本彈性解答，通過推導(dǎo)得到四邊簡支的比擬正交異性矩形板在邊緣作用分布彎矩時的撓曲面方程，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)而計算有效分布寬度的大小。而對于翼緣板的分析，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，通過理論計算的結(jié)果與試驗實測結(jié)果及有限元分析結(jié)果的比較，驗證了箱形框架展直法的可行性和正確性。翼緣板的計算結(jié)果與實測及有限元分析結(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程，及與波形鋼腹板相適應(yīng)的相關(guān)物理量的計算方法。并通過有限元分析，