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城市交通量的增长对城市高架桥提出更严格的要求,这就需要自重轻、箱梁宽、易于施工、经济且美观的桥型,在横向用桁架将单箱单室波形钢腹板箱梁连接而成的宽箱连续梁桥就能很好的满足上述要求,其单箱单室自重轻且可利用压型钢板作为模板以实现二期混凝土桥面板无支架快速浇筑。但是随着箱梁宽度的增加,剪力滞效应愈发明显,如果不加以重视,可能影响桥梁的安全。因此,本文通过理论研究与有限元分析并结合实际工程研究波形钢腹板连续梁剪力滞效应,具体内容如下:
①介绍了剪力滞效应及有效分布宽度的定义并总结了箱梁剪力滞理论的研究方法,阐述了波形钢腹板组合梁剪力滞效应研究状况。
②以悬链线为翘曲位移函数,运用能量变分法推导了单箱单室箱波形钢腹板梁的微分方程,推导得到了简支梁和连续梁分别在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞系数求解公式;同时建立单箱单室波形钢腹板连续梁的有限元模型,分析在不同荷载作用下不同截面的剪力滞系数。结果表明:顶板剪力滞系数在顶板与腹板交界处最大,而底板的剪力滞系数在底板的边缘处最大,均布荷载作用下的最大剪力滞系数均小于集中荷载作用下的最大剪力滞系数。以单箱单室连续梁为例,通过有限元法分析得到的剪力滞系数与能量变分法得到的剪力滞系数进行对比,最大差值为0.053,验证了本文理论推导的正确性和有限元建模的有效性。
③运用有限元软件ANSYS,分析某四室波形钢腹板连续梁采用简支变连续施工时不同施工阶段的剪力滞效应,结果表明:在主梁预应力张拉完后,主梁剪力滞效系数最小。通过对无支架简支变连续与满堂支架两种施工方法的剪力滞效应分析,结果表明:采用满堂支架施工时剪力滞系数较采用无支架简支变连续施工时小。
④结合单箱单室波形钢腹板连续梁的有限元模型,分别在集中荷载和均布荷载作用下进行波形钢腹板连续梁剪力滞效应影响因素分析,结果表明:不管是集中荷载还是均布荷载,宽跨比都是影响波形钢腹板连续梁剪力滞效应的主要因素,随着宽跨比的增加,剪力滞系数迅速增加,宽跨比从0.2增加到0.9时,剪力滞系数增长了30.45%。
①介绍了剪力滞效应及有效分布宽度的定义并总结了箱梁剪力滞理论的研究方法,阐述了波形钢腹板组合梁剪力滞效应研究状况。
②以悬链线为翘曲位移函数,运用能量变分法推导了单箱单室箱波形钢腹板梁的微分方程,推导得到了简支梁和连续梁分别在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞系数求解公式;同时建立单箱单室波形钢腹板连续梁的有限元模型,分析在不同荷载作用下不同截面的剪力滞系数。结果表明:顶板剪力滞系数在顶板与腹板交界处最大,而底板的剪力滞系数在底板的边缘处最大,均布荷载作用下的最大剪力滞系数均小于集中荷载作用下的最大剪力滞系数。以单箱单室连续梁为例,通过有限元法分析得到的剪力滞系数与能量变分法得到的剪力滞系数进行对比,最大差值为0.053,验证了本文理论推导的正确性和有限元建模的有效性。
③运用有限元软件ANSYS,分析某四室波形钢腹板连续梁采用简支变连续施工时不同施工阶段的剪力滞效应,结果表明:在主梁预应力张拉完后,主梁剪力滞效系数最小。通过对无支架简支变连续与满堂支架两种施工方法的剪力滞效应分析,结果表明:采用满堂支架施工时剪力滞系数较采用无支架简支变连续施工时小。
④结合单箱单室波形钢腹板连续梁的有限元模型,分别在集中荷载和均布荷载作用下进行波形钢腹板连续梁剪力滞效应影响因素分析,结果表明:不管是集中荷载还是均布荷载,宽跨比都是影响波形钢腹板连续梁剪力滞效应的主要因素,随着宽跨比的增加,剪力滞系数迅速增加,宽跨比从0.2增加到0.9时,剪力滞系数增长了30.45%。