考虑徐变效应的曲线波形钢腹板桥弯扭承载能力研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bitgxd
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在当前我国城市轨道基础交通不断发展的今天,为了满足各种地形条件和大中小城市道路规划建设的需要,曲线式桥梁被大量地运用于工程建设中。作为一种新型桥梁结构的类型,波形钢腹板钢底板箱梁桥也逐步被工程师应用到了曲线桥梁工程建设中。但是比起传统的直线式桥梁结构,由于弯扭耦合作用在曲线波形钢腹板钢底板箱梁桥上的效果就更加的明显,力学性能有其自身特点;如果按照常规的直线桥梁设计规范标准来对其进行设计,就基本上不会考虑到对于全桥结构的弯扭承载力影响,从而造成忽略曲线波形钢腹板钢底板箱梁桥的曲线在荷载作用下的弯扭耦合效应,再加上成桥后,基于国情通常会处于超负荷使用状态,伴随着混凝土龄期的增加其钢筋混凝土结构产生的徐变效应会直接作用于全桥的结构并发生应力重分布,对桥梁受力状态造成影响,与直线桥相比曲线波形钢腹板钢底板箱梁桥的极限承载能力与之大不同,对于全桥的安全性也应有全面的考量。鉴于以上本文主要工作内容有:(1)通过对波形钢腹板桥梁徐变计算方法和机理研究分析,提出适用于波形钢腹板钢底板钢筋混凝土箱梁结构的徐变计算方法。(2)通过对波形钢腹板钢底板箱梁桥的有限元仿真分析,得出混凝土顶板受到徐变效应时力学性能以及受力机理。(3)推导在弯扭组合作用下曲线波形钢腹板钢底板箱梁结构在受到弯扭作用时和纯扭矩作用时的承载能力计算公式,运用曲线波形钢腹板钢底板箱梁斜弯破坏模型,绘制曲线波形钢腹板钢底板箱梁在不同弯矩和扭矩作用时的弯扭比曲线;(4)建立一个曲线波形钢腹板钢底板箱梁桥的ABAQUS有限元模型,研究其在弯扭荷载作用下混凝土顶板裂缝如何开展,来探究其在弯扭组合作用下受力机理;(5)通过对某市T3航站楼曲线波形钢腹板钢底板箱梁桥有限元模型仿真分析,将全桥的曲率、弯扭比、混凝土顶板的裂缝开展情况、波形钢腹板的厚度、以及顶板纵筋和箍筋的配筋率、徐变效应等作为参数进行分析,分析各自对曲线波形钢腹板钢底板箱梁弯扭力学性能的影响。对徐变效应下的全桥弯扭极限承载力计算公式进行推导,通过有限元参数分析,对数据进行拟合得出曲线波形钢腹板钢底板箱梁弯扭相关性的曲线。
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