波形鋼腹板-鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)箱梁橋的扭轉(zhuǎn)和畸變研究.pdf

1、波形鋼腹板-鋼管混凝土組合箱梁作為一種新型的組合箱梁橋結(jié)構(gòu)，主要由混凝土頂板、波形鋼腹板和啞鈴型鋼管混凝土三部分組合而成。該種新型結(jié)構(gòu)箱梁橋與普通波形鋼腹板組合箱梁橋結(jié)構(gòu)上的最大不同在于其下底板的混凝土板被啞鈴型鋼管混凝土弦桿所代替。這種構(gòu)造很好地利用了鋼管混凝土在抗拉、抗壓上的力學(xué)優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)的整體性以及抗裂性能，在一定程度上減小了結(jié)構(gòu)梁體的自重，為大跨度橋梁的設(shè)計(jì)施工提供了另一種新的可能；另外就鋼管混凝土而言，其抗扭性能也明

2、顯好于普通的鋼筋混凝土板，在抵抗汽車活荷載所造成的扭轉(zhuǎn)變形時(shí)可以充分發(fā)揮出其結(jié)構(gòu)特性。對(duì)于這種新型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)相關(guān)的力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究，但由于篇幅所限，本文只是重點(diǎn)進(jìn)行了波形鋼腹板-鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)箱梁橋在受到偏心荷載時(shí)的扭轉(zhuǎn)和畸變性能的研究，主要的工作和論證列舉如下：
　　（1）首先對(duì)于相關(guān)的波形鋼腹板組合箱梁橋的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，從而為波形鋼腹板-鋼管混凝土組合箱梁的扭轉(zhuǎn)分析提供重要的參

3、考和依據(jù)。
　?。?）根據(jù)已有的傳統(tǒng)波形鋼腹板的抗扭分析理論計(jì)算公式類比出該種新型結(jié)構(gòu)箱梁的扭轉(zhuǎn)畸變分析計(jì)算公式，通過(guò)對(duì)相關(guān)算例的理論計(jì)算結(jié)果與有限元模型計(jì)算值的對(duì)比，確定作者的建模分析思路的正確性。
　?。?）選用有限元分析軟件MIDAS/FEA建立實(shí)體有限元模型并分別施加對(duì)稱荷載工況和偏心荷載工況進(jìn)行扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)分析。通過(guò)計(jì)算得到波形鋼腹板-鋼管混凝土組合箱梁橋在不同工況下的扭轉(zhuǎn)和畸變的正應(yīng)力，剪應(yīng)力以及撓度的放大系數(shù)

4、值。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié)分析，得出該種新型結(jié)構(gòu)箱梁的扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)的規(guī)律。與此同時(shí)將該種新型結(jié)構(gòu)箱梁橋的分析結(jié)果與同跨度，同梁高的相似傳統(tǒng)波形鋼腹板組合箱梁橋進(jìn)行比較分析得出該種新型組合結(jié)構(gòu)箱梁橋在抗扭承載力上較普通波形鋼腹板結(jié)構(gòu)箱梁有所提高。
　?。?）通過(guò)分別改變腹板的傾角θ、波形鋼腹板的板厚、波形鋼腹板橫板段寬度、波形鋼腹板的彎折角度以及梁體結(jié)構(gòu)的高跨比這五種不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)分析每一種單一結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)新型結(jié)構(gòu)箱梁扭轉(zhuǎn)