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薄壁钢箱梁采用高强材料,构件重量轻,强度高,运输安装简捷,近年来是大跨桥梁的理想桥型。由于钢箱梁的设计被普遍采用,其稳定问题也接踵而至,所以其设计方法的优劣性是工程中需要迫切解决的问题。本文主要针对薄壁钢箱梁的弹性稳定设计方法进行了研究,为此主要做了以下工作:
(1)对薄壁钢箱梁主要的弹性设计计算理论进行归纳总结,分别对翼缘和腹板的受力和稳定性进行了分析研究,其中重点研究了带加劲肋的受压翼缘的稳定性以及带加劲肋腹板的稳定性,对于腹板,是从纯剪、纯弯、弯剪共同作用三方面对其稳定性进行了分析。
(2)对各国规范关于钢箱梁弹性稳定设计的内容进行罗列和对比,重点分析了各国规范关于加劲肋弹性设计的内容。
(3)利用通用有限元分析程序Ansys根据影响箱壁板件稳定屈曲临界应力的参数建立模型,通过计算结果比较增加板厚与设置加劲肋这两种提高板件屈曲临界应力方法的优缺点,并且重点分析了设有纵向加劲肋的加劲板的屈曲问题,从不同参数如加劲肋刚度、长宽比、加劲肋间距等的改变以建立模型,得出了加劲板的屈曲规律。
(4)对薄壁钢箱梁在未设置纵向加劲肋时的受压翼缘和受弯腹板提出了弹性设计方法,另外重点给出了设有开口Ⅰ型纵向刚性加劲肋的加劲板件的弹性设计方法,并用有限元模型进行了验算。
本论文提出的关于加劲板的弹性设计方法验算结果一定的局限性,只是在长宽比合适的时候,其准确性才较为可靠,此方法仅为加劲板件的弹性设计提供参考。