本文在对长沙三汊矶大桥自锚式悬索桥钢箱梁模型试验的基础上,对加劲板件的稳定问题进行了研究。主要做了以下工作: 本文首先介绍了扁平钢箱梁的发展历史、在桥梁工程中的应用现状,以及存在的技术问题,自锚式悬索桥和密索体系斜拉桥的发展使钢箱梁的局部稳定问题更加突出。 接着,介绍了四边简支板的屈曲临界应力的理论解和各国规范对板局部稳定的规定;然后介绍了加劲板的屈曲临界应力的理论解和国外的规范对加劲板的计算方法,分析了国外规范的适用范围,并详细介绍了日本规范。采用日本规范对长沙三汊矶大桥钢箱梁的加劲板进行了计算,结果表明,钢箱梁腹板加劲肋的惯性矩不足。同时,运用通用有限元软件ANSYS对三汊矶大桥的钢箱梁的加劲板做了线弹性屈曲分析,发现U形加劲板的临界屈曲应力都比较高,而角钢加劲板的临界屈曲应力相对比较低。 本文提出了考虑几何和材料双重非线性、并计入初始几何缺陷和焊接残余应力影响的加劲板稳定极限承载力计算方法,并对开口、闭口加劲板进行了分析。对各种常用的横隔板间距、母板和U肋厚度下的闭口加劲板稳定极限承载力分析,结果表明U形加劲板的抗压稳定极限平均应力较高,抗压稳定极限平均应力与屈服强度之比均能达到0.8以上;而开口加劲板的稳定极限承载力对初始几何缺陷大小、方向和残余应力的影响比较敏感。 结合长沙三汊矶大桥扁平钢箱梁1:5节段模型试验,验证了本文的计算方法。试验包括两个模型试验,一个腹板为开口加劲板,试验结果为腹板失稳破坏;另一个腹板改为闭口加劲板,试验结果为材料屈服破坏。最后提出有待进一步研究解决的问题。