导　　师： 单成林;关战伟

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 在中外学者的研究基础上,本文采用理论推导和有限元分析相结合的手段,较为系统的研究了正交异性夹层板(本文特指钢板内夹聚氨酯芯层形成的夹层板)稳定性能,本文主要进行的研究工作如下:首先介绍了正交异性夹层板可能的屈曲破坏模态以及各国规范关于正交异性板局部稳定的有关规定。此外,基于Hoff理论推导了正交异性夹层板的静力平衡方程式,并获得退化后的Reissner静力平衡方程式。文中还采用能量法列式,推导出局部均布荷载作用以及单向轴压力作用下的正交异性夹层板各点弯曲应力的求解式。最后还推导了只受单向均匀压力作用时,正交异性夹层板的临界失稳荷载的表达式。而后采用多尺度建模的方式,提取钢箱梁斜拉桥工程中对正交异性桥面板稳定最不利的钢箱梁节段,并分别建立普通钢桥面板以及两种不同厚度的SPS桥面板的钢箱梁节段有限元壳模型;考虑两种不同纵向加载工况下,车轮荷载局部均压对正交异性桥面板的作用,并对比分析了普通正交异性桥面板(PT模型)及正交异性夹层桥面板(SPS模型)母板底层和顶层的应力分布、挠度分布情况及原因;分别采用四边简支边界条件以及子模型法模拟桥面板在实际工程中的边界约束,结合应力分布情况和屈曲破坏模态研究了正交异性夹层桥面板的屈曲稳定性能,并讨论了桥面板四边简支边界约束的假设存在的局限性。分析结果表明:在受轴压力为主的斜拉桥钢箱梁中,钢-聚氨酯夹层板在减少桥面板母板应力上并没有优势,但能减少车载作用下的应力集中及提高桥面板稳定性能。随后对影响正交异性夹层板弹性临界屈曲应力和屈曲模态的主要因素如加载工况、横隔板间距、纵向加劲肋间距、夹层板母板钢板厚度、芯层厚度以及U型加劲肋厚度等进行了参数化分析。文章最后介绍了非线性分析

关 键 词： 钢 聚氨酯夹层板 正交异性桥面板 钢箱梁斜拉桥 车轮荷载 四边简支 子模型法 弹性稳定分析 非线性稳定分析

领　　域： []