导　　师： 王湛

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 传统的钢桁腹组合桥梁结构中,其桁和墩是分离式的,中间通过底板传力,这导致底板局部应力集中、抗剪承载力差等问题。放射性空间V型节点是一种新型节点,它采用钢管混凝土结构,上接钢桁架,下承钢筋混凝土底座,很好的解决了传统钢桁腹组合桥梁中的问题。但由于其构造复杂,传力机理不明确,为避免设计的盲目性,需对其力学性能进行研究。基于此,本文通过对放射性空间V型节点进行试验研究及有限元分析,对节点的力学性能进行了探索,主要的研究内容如下:1)依托某大桥采用放射性空间V型节点的工程背景,采用1:3缩尺比例,设计了两组不同高度的四个试件,分别对其进行单调加载试验以及往复加载试验,初步验证了节点的安全性,得出了节点的薄弱部位。结果表明,钢管墩、下弦主管、下弦管、加劲肋之间的焊缝处是节点上部结构的薄弱部位,节点整体的薄弱部位为节点的混凝土底座;2)运用有限元软件ABAQUS建立节点的有限元模型,将有限元分析结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并对节点的竖向承载力进行了探究。结果表明,节点的竖向刚度及横向刚度都特别大,节点的滞回曲线扁平,耗能性能较差。矮墩节点的竖向承载力略大于高墩节点,而高墩节点的竖向变形能力略好于矮墩节点;3)从平面V型节点出发,对节点的传力机理进行研究,进而深入到空间V型节点,考虑各部件对节点竖向承载力的影响,并选取关键参数,考虑参数变化对节点竖向承载力的影响。结果表明,在影响节点竖向承载力的参数中,钢管径厚比是影响较大的参数,而加劲肋厚度、平联钢管尺寸、混凝土强度等级是影响较小的因素。最后,依据研究结果,为节点设计、施工提出建议。

关 键 词： 钢桁腹 钢管混凝土 空间 型节点 试验研究 有限元分析 传力机理 节点优化

领　　域： []