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分体式正交异性板扁平钢箱梁局部构造研究

作　者: 肖文杰
导　师: 周凌远
学　校: 西南交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 正交异性桥面板 分体式钢箱梁 扁平钢箱梁 U肋 横隔板
分类号: U448.213
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 46次
引　用: 1次
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内容摘要


在过去的二十年,随着大跨度桥梁的飞速发展,正交异性板扁平钢箱梁因为其自重轻、纵横向跨越能力大、制作安装周期短、主梁无徐变、结构动力性能好等优点,作为大跨度桥梁的截面形式被广泛使用。为了满足抗风稳定性要求,现代大跨度斜拉桥、悬索桥也采用分体式钢箱梁,这种形式的钢箱梁是将梁做成桥轴线上下透风的形式。正交异性板钢箱梁既具有正交异性板的特点,也具有箱形梁的特点,得到了广泛的使用,但这仍然是一种不完全成熟的结构,在设计、制造、安装等方面都在一系列得问题,人们对它的认识还没有达到统一和成熟。该论文在国内外学者研究成果和国外设计规范的基础上,以嘉绍大桥钢箱梁为工程背景,对钢箱梁的局部模型做了以下几个方面的工作：1、简述了正交异性板扁平钢箱梁的发展、应用现状和存在的关键技术问题。2、在梁段吊装施工的过程中,被起吊梁段和吊机作用梁段两者的变形是相反的,这两个梁段的拼接截面会产生一定程度的变形差,造成梁段拼接比较困难,本文对这两个梁段在悬臂拼装时的横向变形做了相关计算。3、选取了包括原设计在内的不同U肋厚度和U肋高度的两组顶板U肋布置情况,计算分析其在车辆荷载作用下的应力和变形情况。4、选取了包括原设计在内的不同横隔板间距的布置情况,计算分析其在偏心荷载作用下弯曲正应力和翘曲正应力的分布情况。通过以上的计算分析,得到了钢箱梁顶板、U肋在施工和车辆荷载作用下的应力和变形分布规律,希望可以对今后大跨度桥梁中正交异性板扁平钢箱梁的设计和施工可以提供一定的参考。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 正交异性板钢箱梁概述  10-13
    1.1.1 正交异性板钢箱梁的历史发展  10-11
    1.1.2 正交异性板钢箱梁的构造特点  11-13
  1.2 研究目的及意义  13-14
  1.3 工程背景  14-15
  1.4 主要研究内容  15-17
第2章 正交异性板钢箱梁分析理论  17-24
  2.1 正交异性钢桥面板概述  17
  2.2 正交异性板钢桥面板计算理论  17-20
    2.2.1 正交异性板平衡微分方程  18-19
    2.2.2 Pelikan-Esslinger法的基本原理  19-20
    2.2.3 有限条法和有限元法  20
  2.3 箱形梁理论  20-23
    2.3.1 箱形梁的受力特点  20-22
    2.3.2 箱形梁的分析方法  22-23
  2.4 钢箱梁空间结构性能的计算分析  23-24
第3章 钢箱梁吊装时的横向变形和内力分析  24-34
  3.1 概述  24
  3.2 建立有限元模型及横向变形计算结果  24-28
    3.2.1 被起吊梁段的横向变形计算分析  25-26
    3.2.2 吊机作用梁段的横向变形计算分析  26-28
  3.3 横隔板内力  28-30
    3.3.1 被起吊梁段的横隔板内力  28-29
    3.3.2 吊机作用梁段的横隔板内力  29-30
  3.4 顶、底板内力  30-32
    3.4.1 被起吊梁段的顶、底板内力  30-31
    3.4.2 吊机作用梁段的顶、底板内力  31-32
  3.5 腹板内力  32-33
  3.6 本章小结  33-34
第4章 U肋构造对钢箱梁受力与变形的影响  34-57
  4.1 建立有限元模型  34-36
  4.2 U肋厚度对钢箱梁受力与变形的影响  36-47
    4.2.1 对顶板应力的影响  36-43
    4.2.2 对U肋应力的影响  43-45
    4.2.3 对顶板横向变形的影响  45-47
  4.3 U肋高度对钢箱梁受力与变形的影响  47-56
    4.3.1 对顶板应力的影响  47-52
    4.3.2 对U肋应力的影响  52-54
    4.3.3 对顶板横向变形的影响  54-56
  4.4 本章小结  56-57
第5章 横隔板构造对钢箱梁空间应力的影响  57-74
  5.1 建立有限元模型  57-58
  5.2 横隔板间距对钢箱梁的影响  58-73
    5.2.1 对顺桥向弯曲正应力的影响  59-61
    5.2.2 对横桥向弯曲正应力的影响  61-63
    5.2.3 对顺桥向扭转畸变正应力的影响  63-70
    5.2.4 对横桥向扭转畸变正应力的影响  70-73
  5.3 本章小结  73-74
结论  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-78

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 各种桥梁 > 桥梁：按结构分 > 梁式桥 > 箱梁桥
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