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《鋼錨梁—鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)受力性能與設(shè)計方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:U44，U4510710-2010021052博士學(xué)位論文鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)受力性能與設(shè)計方法研究趙敏導(dǎo)師姓名職稱周緒紅教授狄謹教授申請學(xué)位類別博士學(xué)科專業(yè)名稱橋梁與隧道工程論文提交日期2014年11月10日論文答辯日期2015年6月20日學(xué)位授予單位長安大學(xué)StudyontheDesignMethodandMechanicalBehaviorofCable-pylonCompositeAnchorStructurewithSteelAnchorBeamandSteelCorbelADiss
2、ertationSubmittedfortheDegreeofDoctorCandidate：ZhaoMinSupervisor：Prof.ZhouXuhongProf.DiJinChang’anUniversity,Xi’an,China論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明.?本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除論文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對論文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個人或集體己經(jīng)公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人
3、承擔(dān)。論文作者簽名年6月％日論文知識產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校。學(xué)校享有以任何方式發(fā)表、復(fù)制、公開閱覽、借閱以及申請專利等權(quán)利。本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，署名單位仍然為長安大學(xué)。(保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）論文作者簽名:年Z月％日導(dǎo)師簽名：丨1]讀在年彳月V日摘要本文在總結(jié)分析鋼錨梁式組合索塔錨固結(jié)構(gòu)及剪力連接件相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，通過模型試驗和理論分析，對鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)及其鋼混連接處混合剪力連接件的
4、受力性能進行了深入研究，提出了該類索塔錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法。本文主要完成以下幾方面的工作：采用彈塑性有限元數(shù)值方法對鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)的傳力機理進行了研究。有限元數(shù)值模型考慮了鋼與混凝土間的非線性接觸，并模擬了鋼錨梁與鋼牛腿螺栓連接和兩者初始相對位置等構(gòu)造細節(jié)。研究得到，在橫橋向?qū)ΨQ索力作用（后文簡稱雙側(cè)索力工況，其大小為成橋恒載狀態(tài)索力）和單側(cè)換索工況（為斜拉橋維護過程中更換單根斜拉索的特殊工況）下索力在鋼錨梁和鋼牛腿各板件間的傳遞規(guī)律、分配大小及比例，以及由焊釘和PBL剪力鍵兩種型式連接件組成
5、的混合剪力連接件的受力狀態(tài)。進行了鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)足尺節(jié)段模型試驗研究。采用與實橋相同的材料、構(gòu)造、施工工藝和加載方式，試驗測試了錨固結(jié)構(gòu)中鋼錨梁、鋼牛腿、混合剪力連接件和混凝土塔壁在成橋恒載索力、換索工況、運營最不利索力和1.2倍成橋恒載索力作用下的應(yīng)力分布和變化規(guī)律，以及混凝土塔壁裂縫的分布情況。試驗結(jié)果表明錨固結(jié)構(gòu)安全可靠；將試驗結(jié)果和有限元計算結(jié)果進行對比分析，驗證了有限元數(shù)值模擬方法的精確性。采用彈塑性有限元數(shù)值模擬方法，對鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)的極限承載能力進行理論分析。研究得
6、到錨固結(jié)構(gòu)的破壞形式；加載至結(jié)構(gòu)破壞的過程中，各構(gòu)件應(yīng)力、變形的演變過程，混凝土塔壁裂縫的發(fā)展規(guī)律，以及索力在混合剪力連接件間分配的變化規(guī)律。采用精細化彈塑性有限元數(shù)值分析方法對鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)中焊釘連接件和PBL剪力鍵的受力性能進行了研究。有限元模型在計入材料非線性和接觸問題的基礎(chǔ)上，研究了索力在混合剪力連接件間的傳遞機理及其影響因素。模擬剪力連接件在索塔錨固結(jié)構(gòu)中的邊界條件，研究了外包混凝土豎向承壓和水平力（拉拔力和壓力）作用下，單釘連接件和單孔PBL剪力鍵抗剪承載力、剪切剛度以及構(gòu)件變形和應(yīng)
7、力分布的變化規(guī)律，并提出了適用于鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)的焊釘連接件和PBL剪力鍵承載力計算公式。明確了受力最合理的鋼錨梁約束方式和節(jié)段間壁板拼接形式。依據(jù)空間力系平衡理論，得到鋼錨梁不同約束方式下，施工過程中索力水平分力在鋼錨梁與混凝土塔柱間的I分配關(guān)系隨荷載的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，采用有限元數(shù)值分析方法，建立索塔錨固區(qū)三維空間整體模型，對不同鋼錨梁約束方式下成橋階段混凝土塔柱應(yīng)力、節(jié)段間壁板不同拼接形式下混凝土塔柱應(yīng)力和剪力連接件豎向剪力分布進行對比分析。總結(jié)上述研究成果的基礎(chǔ)上，確定了鋼錨梁、鋼牛腿
8、和混凝土塔壁的受力模型，并推導(dǎo)了關(guān)鍵截面內(nèi)力計算公式；提出了鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。關(guān)鍵詞：鋼錨梁-鋼牛腿組合索塔錨固結(jié)構(gòu)，混合剪力連接件，足尺節(jié)段模型試驗，精細化彈塑性有限元數(shù)值方法，受力性能，設(shè)計方法IIAbstractOnthebasisofsummarizingandanalyzingachievementsofsteel-concretecompositean
