【摘 要】
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钢-混凝土组合桁架梁桥作为一种新型结构形式,具有自重轻、刚度大、整体性能优越、承载力高、造价低等优点,在重载、大跨铁路桥梁中有着广阔的应用前景。在荷载作用下,上弦端
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钢-混凝土组合桁架梁桥作为一种新型结构形式,具有自重轻、刚度大、整体性能优越、承载力高、造价低等优点,在重载、大跨铁路桥梁中有着广阔的应用前景。在荷载作用下,上弦端节点将承受不平衡水平推力作用,由于钢材与混凝土两种材料受力性能的差异,钢-混凝土结合部处受力复杂,如何保证其共同受力、协调变形,使节点及整个桁架具有较高的承载力,就具有重要的研究意义和实用价值。本文在试验基础上,以有限元分析为依据,对两种组合桁架节点进行承载力分析,主要研究内容如下:(1)讨论组合桁架节点非线性分析方法。介绍Abaqus非线性分析过程,为数值分析奠定基础。并讨论了组合桁架节点区抗剪承载力机理,分析节点区抗剪承载力的组成,对各部分抗剪承载力进行详细分析,得出各部分抗剪承载力计算公式。(2)分析组合桁架节点传力机理。采用非线性有限元分析软件Abaqus对外接式和耳板式节点在水平荷载作用下的受力全过程进行模拟。在选取典型节点后,分析了水平推力作用下荷载在节点内部的传递路径,得出了弦杆、节点板以及腹杆上的应力大小及分布规律;并分别计算了考虑钢节点板与混凝土粘结与否的情况,得出了各PBL剪力键上剪力分布规律,结果表明PBL具有良好的抗剪承载力。(3)研究组合桁架节点极限承载力构成。首先明确组合桁架节点屈服荷载和极限荷载的确定原则,在明晰节点传力机理的基础上,以单独构件为研究对象,对各个构件极限承载力进行逐一分析,根据节点最终极限承载力以单独构件中最低承载力为准,可得出节点各构件承载力强弱关系,进而推断出节点的破坏顺序。最后对影响组合桁架节点极限承载力的因素进行分析,结果表明,外接式节点中节点板厚度是主要因素,耳板式节点中腹杆壁厚对节点承载力有较大影响。
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