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随着桥梁设计和施工技术的进步,薄壁箱梁由于具备整体外观好、结构刚度大、适应范围广的优点,在现代桥梁中得到越来越多的应用。我国已建成的一些大跨径连续梁桥及大跨径连续刚构桥都普遍采用薄壁箱形截面。但是薄壁箱梁腹板的受力是一个非常复杂的问题,相应的计算理论和方法尚不够完善,桥梁设计单位对此类结构的个别技术难点也并未得到彻底的解决。因而对于大跨径箱梁桥特别是多室薄壁箱梁进行进一步的探索,是很有必要的。
多室薄壁箱梁是超静定结构,求解其超静定未知剪力流是一个难点。本文以薄壁杆件理论为基础,参考力法的思想,把闭口箱梁转化为开口箱梁和一组未知力,利用位移协调条件,分析探讨直腹板多室薄壁箱梁在弯曲状态下中、边腹板剪力分配情况,探索其内在的规律与计算方法,用以指导箱梁腹板的结构设计、箱梁横向抗弯计算、横隔板分析以及支座规格拟定。
通过多室薄壁箱梁腹板剪力分布的初步探索与计算,得到以下一些主要结论:
1.建立了多室薄壁箱梁超静定未知剪力计算矩阵方程。
2.对多室薄壁箱梁未知剪力计算矩阵方程进行了求解。
3.提出多室薄壁箱梁腹板总剪力计算公式。
4.利用上述矩阵方程和公式计算太澳主线桥和六种不同结构形式的腹板剪力分配情况,并用土木工程结构软件迈达斯(MIDAS/Civil)计算,两者的结果进行了分析对比,证明上述矩阵方程和公式是可行的。
本文对剪力分配规律进行了初探,所得的一些结论有助于对此进行进一步的研究与探索,对学科的发展具有一定的作用。虽已用有限元方法(软件)进行了对比,但还需要进一步在工程中加以实践验证,以及用有关测试加以验证。