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1、密級：公開中圖分類號：U448.21碩士學(xué)位論文雙層交通混凝土箱梁復(fù)合受力性能試驗(yàn)研究與分析國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：51378202）研究生：李杰導(dǎo)師：祝明橋?qū)W科：土木工程研究方向：結(jié)構(gòu)工程2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterExperimentalstudyandAnalysisoncompositestressperformanceofdoubledeckconcreteboxgirderNationalNaturalScienceFundProject(GrantNo.:5137820
2、2)Candidate：LiJieSupervisorandRank：ZhuMingqiao,Professor雙層交通混凝土箱梁復(fù)合受力性能試驗(yàn)研究與分析國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：51378202）學(xué)位類型學(xué)術(shù)型學(xué)位作者姓名李杰作者學(xué)號15010202003學(xué)科（專業(yè)學(xué)位類別)土木工程研究方向（專業(yè)領(lǐng)域)結(jié)構(gòu)工程導(dǎo)師姓名及職稱祝明橋教授實(shí)踐導(dǎo)師姓名及職稱所在學(xué)院土木工程學(xué)院論文提交日期2018年6月學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何
3、其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)
4、目“面向雙層交通混凝土箱梁受力機(jī)理及設(shè)計(jì)方法研究”（項(xiàng)目批準(zhǔn)號：51378202），在雙層交通混凝土箱梁試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了復(fù)合受力抗扭彈性試驗(yàn)和全過程破壞試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用ABAQUS有限元軟件對雙層交通混凝土箱梁復(fù)合受力性能試驗(yàn)進(jìn)行了全過程模擬分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了箱梁模型相關(guān)參數(shù)對箱梁抗扭剛度的影響及不同荷載工況作用下對箱梁受力性能的影響分析。論文主要工作如下：（1）對雙層交通混凝土箱梁試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒⒂邢拊治瞿Ｐ?，對試?yàn)箱梁在相應(yīng)的荷載工況下從加載至破壞的整個(gè)過程進(jìn)行了模擬，并作對比分析，分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，驗(yàn)證了ABAQUS軟件建立的分析箱
5、梁模型和模擬方法的可靠性和準(zhǔn)確性。（2）對雙層交通混凝土箱梁腹板開孔參數(shù)進(jìn)行了彈性有限元分析，包括箱梁扭轉(zhuǎn)剛度隨腹板開孔率變化曲線、箱梁扭矩-線扭轉(zhuǎn)角曲線、箱梁剛度隨腹板孔洞數(shù)量變化曲線，得到了箱梁腹板開孔率、腹板孔洞形狀及孔洞數(shù)量對箱梁扭轉(zhuǎn)剛度的影響規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上提出了有效的箱梁腹板孔洞的設(shè)計(jì)建議。（3）在箱梁梁端各放置4個(gè)支座，對雙層交通混凝土箱梁跨內(nèi)加勁肋上邊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加載并進(jìn)行了彈塑性有限元分析，包括荷載-位移曲線、混凝土（鋼筋）應(yīng)變隨荷載變化分布圖，從而得到了此荷載工況下箱梁的破壞形態(tài)。同時(shí)也對箱梁跨內(nèi)加勁肋下邊節(jié)點(diǎn)加載和上下邊節(jié)點(diǎn)同時(shí)加載
6、兩種荷載工況進(jìn)行分析，對比三種工況下的混凝土應(yīng)力圖、損傷圖及鋼筋應(yīng)變分布圖，分析得到了三種工況作用下箱梁混凝土的應(yīng)力相差不大，箱梁跨內(nèi)加勁肋下邊節(jié)點(diǎn)加載比上邊節(jié)點(diǎn)加載時(shí)的混凝土應(yīng)力大4.9%，因此三種荷載工況下下邊節(jié)點(diǎn)加載為最不利荷載工況，從而證明了箱梁加勁肋上下層之間的傳力性能較好，加強(qiáng)了箱梁上下層之間的整體性能。（4）在箱梁梁端各放置4個(gè)支座，對箱梁內(nèi)設(shè)加勁環(huán)和內(nèi)設(shè)橫隔板（加勁環(huán)封閉）兩種情況進(jìn)行了彈塑性有限元分析，對比兩種情況下的混凝土應(yīng)力分布圖、撓度沿箱梁寬度分布曲線；通過分析，在試驗(yàn)箱梁模型的基礎(chǔ)上，箱梁內(nèi)設(shè)加勁肋有效改善了箱梁的橫向受力性能
7、及減小箱梁邊箱室的局部變形。因此，為提高箱梁的橫向受力性能，將箱梁加勁環(huán)加厚，當(dāng)加勁環(huán)加厚所占的體積與橫隔板多出未加厚加勁環(huán)的體積比為1.37時(shí)，箱梁內(nèi)設(shè)加勁環(huán)時(shí)箱梁的橫向受力性能得到有效改善，基本可等效為內(nèi)設(shè)橫隔板的情況，箱梁加勁環(huán)有效加強(qiáng)了橫向剛度以及箱室抵抗畸變的能力。關(guān)鍵詞：箱梁；雙層交通；復(fù)合受力；開孔率；彈塑性iiiAbstractThispaperisbasedontheNationalNaturalScienceFoundationofChina"Researchonthemechanismanddesignmethodofdouble
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