波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁剪力滯效應的理論與試驗研究.pdf

1、隨著交通的發(fā)展,各種新型橋梁逐漸進入人們的視野,其剪力滯效應也日益受到國內外專家學者的關注。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,其鋼腹板承擔大部分剪力,混凝土翼板承擔大部分的彎矩,有效地減少了預應力損失,實現(xiàn)了結構的經濟化和輕型化。
　　 本文采用模型試驗、有限元分析以及能量變分法對兩跨等截面波形鋼腹板組合箱梁的剪力滯效應進行了較為系統(tǒng)的研究。主要工作及研究結論有:
　　

2、 (1)設計和制作了(3+3)m的兩跨等截面波形鋼腹板模型梁,模型試驗結果表明: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明顯大于均布荷載作用下的剪力滯效應。引入“擬平截面假定”來描述截面正應變出現(xiàn)頂?shù)装遢^大,腹板處接近于零的現(xiàn)象,為波形鋼腹板的設計與計算提供了新的變形協(xié)調條件。
　　 (2)建立了模型梁的ANSYS有限元計算模型,有限元計算結果與試驗結果較接近,驗證了模型試驗中得出的

3、結論,同時也說明有限元模型的正確性。
　　 (3)采用能量變分法推導了波形鋼腹板組合箱梁剪力滯計算式,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)的詳細求解過程。結果表明本文推導出的能量變分法計算式適用于計算均布荷載作用下波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁的剪力滯效應且計算結果偏于保守,對集中荷載不適用。
　　 (4)通過對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)研究結構幾何參數(shù)(寬高比、寬跨比、懸翼比、波高)、縱向預應力對剪力滯的影響,給出考慮寬跨比的剪力滯計算經驗公式。研究表明寬跨比對波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應的影響較大,在設計與計算中應重點考慮,其它幾何參數(shù)如寬高比、懸翼比、波高等對剪力滯的影響可忽略。此外縱向預應力幾乎不影響剪力滯的大小及分布。