| 【中文题名】 | 波形钢腹板组合箱梁力学性能试验研究 |
| 【英文题名】 | Experimental Study on Mechanical Behavior of Composite Box-Girder with Corrugated Steel Webs |
| 【学科专业】 | 桥梁与隧道工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 体外预应力,波形钢腹板组合箱梁,理论分析,模型试验,徐变,有限元 |
| 【英关键词】 | external prestress,composite box-girder with corrugated steel webs,theoretical analysis,model test,creep,FE, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>组合结构>其他组合结构> |
| 【论文摘要】 |
波形钢腹板组合箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,其钢腹板主要承担剪力,上下混凝土翼板承担绝大部分弯矩,充分利用了混凝土抗压、钢板抗剪的材料特点,提高了利用效率,能够有效地实现主梁的轻型化,进而减轻下部结构的工程量,因此有着很好的应用前景。波形板这种特殊构件的应用,在避免产生腹板斜裂缝的同时,也使得波形钢腹板组合箱梁的受力性能有别于普通的钢-混凝土组合梁。
本文通过两片波形钢腹板组合箱梁弹性范围内的加载试验,研究了试验梁的整体受力性能,包括预应力的加载效率、截面正应力沿梁高的分布规律、荷载-挠度特征等,并对剪力滞特性进行了初步探讨。同时,在长期的室内试验的基础上对试验梁的徐变特性进行观测。主要做了以下工作:
1.介绍了波形钢腹板箱梁的发展历史、在国内外的研究现状,总结了波形钢腹板组合结构的受力特点。
2.根据波形钢腹板组合箱梁的结构特点,重点考虑剪切变形对其挠度的影响,基于“拟平截面假定”和能量原理推导了梁的挠度计算公式,该公式适用于任意荷载形式和任意截面。并结合模型试验和有限元分析,验证了该公式的正确性和精度。
3.通过对试验梁预应力张拉过程中的应变、变形测试,得出... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-11 |
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第1章 绪论 |
11-21 |
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1.1 波形钢腹板组合箱梁结构的提出 |
11-12 |
|
1.2 波形钢腹板组合箱梁的结构特点 |
12-14 |
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1.3 波形钢腹板组合箱梁结构的应用和发展 |
14-16 |
|
1.4 波形钢腹板组合箱梁结构的研究现状 |
16-19 |
|
1.4.1 国外研究现状 |
16-18 |
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1.4.2 国内研究现状 |
18-19 |
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1.5 本文的主要研究内容 |
19-21 |
|
第2章 试验梁的设计和制作 |
21-29 |
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2.1 概述 |
21 |
|
2.2 试验目的 |
21 |
|
2.3 试验梁的设计 |
21-22 |
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2.4 试验梁的制作 |
22-23 |
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2.5 加载方案 |
23 |
|
2.6 测试内容和测点布置 |
23 |
|
2.7 本章小结 |
23-29 |
|
第3章 弹性阶段理论分析与试验研究 |
29-61 |
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3.1 波形钢腹板组合箱梁的弯曲性能分析 |
29-36 |
|
3.1.1 波形钢腹板的轴向刚度 |
29-31 |
|
3.1.2 波形钢腹板组合箱梁的正应变分布模式 |
31-32 |
|
3.1.3 从正应变分布模式推导正应力、剪应力的计算公式 |
32-34 |
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3.1.4 剪力滞问题 |
34-36 |
|
3.2 波形钢腹板组合箱梁的挠度计算 |
36-40 |
|
3.2.1 轴向变形引起的挠度 |
36 |
|
3.2.2 弯曲变形引起的挠度 |
36-37 |
|
3.2.3 剪切变形引起的挠度 |
37-38 |
|
3.2.4 波形钢腹板组合箱梁的挠度计算公式 |
38-39 |
|
3.2.5 剪切变形对挠度的影响程度探讨 |
39-40 |
|
3.3 波形钢腹板组合箱梁弹性阶段试验研究 |
40-59 |
|
3.3.1 有限元分析 |
40 |
|
3.3.2 组合箱梁施工阶段加载效率试验研究 |
40-44 |
|
3.3.3 弹性范围内三分点对称加载试验 |
44-51 |
|
3.3.4 弹性范围内跨中对称加载试验 |
51-59 |
|
3.4 本章小结 |
59-61 |
|
第4章 徐变分析理论和分析方法 |
61-75 |
|
4.1 基本概念 |
61 |
|
4.2 徐变的机理与影响因素 |
61-64 |
|
4.2.1 混凝土徐变机理 |
61-62 |
|
4.2.2 影响混凝土徐变的因素 |
62-64 |
|
4.3 混凝土徐变系数的数学表达式 |
64-67 |
|
4.4 混凝土徐变分析的理论 |
67-72 |
|
4.4.1 有效模量法 |
68-69 |
|
4.4.2 老化理论 |
69 |
|
4.4.3 先天理论 |
69-70 |
|
4.4.4 弹性徐变理论 |
70-71 |
|
4.4.5 弹性老化理论 |
71 |
|
4.4.6 继效流动理论 |
71 |
|
4.4.7 按龄期调整的有效模量法 |
71-72 |
|
4.5 混凝土徐变引起的结构次内力和变形计算 |
72-74 |
|
4.5.1 狄辛格方法 |
72-73 |
|
4.5.2 换算弹性模量法 |
73 |
|
4.5.3 修正刚度矩阵的位移法 |
73-74 |
|
4.5.4 初应变法 |
74 |
|
4.6 本章小结 |
74-75 |
|
第5章 试验梁的徐变性能研究 |
75-85 |
|
5.1 理论计算 |
75-77 |
|
5.1.1 徐变内力重分布计算 |
75-77 |
|
5.1.2 徐变变形计算 |
77 |
|
5.2 有限元分析 |
77-78 |
|
5.3 徐变试验结果与理论结果和有限元结果的对比分析 |
78-82 |
|
5.3.1 预应力筋内力实测值与公式计算值的比较 |
78-79 |
|
5.3.2 徐变应变及变形实测值与有限元计算值的比较 |
79-82 |
|
5.4 参数分析 |
82-84 |
|
5.4.1 徐变引起的预力筋内力损失 |
82 |
|
5.4.2 徐变应变 |
82-83 |
|
5.4.3 徐变变形 |
83-84 |
|
5.5 本章小结 |
84-85 |
|
结论 |
85-87 |
|
参考文献 |
87-90 |
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附录A（攻读学位期间所发表的学术论文目录） |
90-91 |
|
致谢 |
91 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.123808 |
