导　　师： 王卫锋

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁是一种新型的结构形式,与普通预应力混凝土箱梁相比,它充分利用了混凝土和波形钢腹板的材料特性,具有自重轻和预应力效率高等优点。如果严格按照实体或者板壳有限元方法计算箱梁结构,计算量大,计算成本高,因此有必要对波形钢腹板箱梁桥建立更合理的平面计算模型。本文以某波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥为工程背景,通过理论推导和建立ABAQUS实体单元模型分析两种方式,对波形钢腹板箱梁桥的波腹板轴向受力特性、弯曲情况下正应变沿梁高和横截面的分布以及波腹板剪应力分布规律进行了研究分析。并在波形钢腹板箱梁桥受力特性的基础上对腹板进行一定的简化,使用计算传统混凝土箱梁受力的理论计算公式计算波形钢腹板箱梁顶底板的正应力和腹板的剪应力,并将计算结果同实体有限元结果进行对比,验证了简化分析方法的合理性。根据波形钢腹板组合箱梁受力特性和简化分析理论,提出综合等重度和等刚度计算方法将波形钢腹板箱梁简化成传统的混凝土腹板箱梁,保证简化前后的截面抗弯能力、抗剪能力以及重度分布不变。建立了仅仅考虑等重度或者等刚度、综合等重度和等刚度的MIDAS/Civil预应力混凝土箱梁桥杆系模型,将其同实际的波形钢腹板箱梁桥实体模型在自重和预应力两个荷载工况下截面挠度、顶底板正应力和截面剪力三者进行对比,验证了利用等重度和等刚度将波形钢腹板箱梁桥简化成混凝土箱梁进行杆系计算的合理性。最后利用等重度和等刚度思想将波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁刚构桥简化成预应力混凝土箱梁刚构桥,并利用MIDAS/Civil建立其杆系模型进行顶底板的psc验算以及腹板剪力强度和剪切屈曲验算,验算结果表明该桥设计合理,满足设计《规范》要求。更多还原

关 键 词： 波形钢腹板组合箱梁 计算方法 静力分析 混凝土箱梁

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