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1、碩士學(xué)位論文大跨徑波形鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋受力性能研究RESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFLARGESPANCONTINUOUSRIGIDFRAMEBRIDGEWITHCORRUGATEDSTEELWEBS王鵬飛哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年12月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TU398學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：624密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文大跨徑波形鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋受力性能研究碩士研究生：王鵬飛導(dǎo)師：柳成蔭副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：結(jié)構(gòu)工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2015年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TU398U.D.
2、C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFLARGESPANCONTINUOUSRIGIDFRAMEBRIDGEWITHCORRUGATEDSTEELWEBSCandidate：WangPengfeiSupervisor：AssociateProf.LiuChengyinAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation：Shenzhe
3、nGraduateSchoolDateofDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要波形鋼腹板橋梁可大幅度減少橋梁上部結(jié)構(gòu)重量，具有結(jié)構(gòu)合理、造型美觀、工程量少等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來越被我國的橋梁工程師所接受和應(yīng)用。本文的依托工程—清西大橋（95m+180m+95m)，是一座擬建的特大跨徑波形鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋。波形鋼腹板橋梁的研究和建造在我國已經(jīng)開展了，然而其在特大跨徑橋梁上的使用，由于缺乏比較系統(tǒng)、完善、科學(xué)的設(shè)計(jì)理論和方法,在國內(nèi)的設(shè)計(jì)建造還
4、很罕見。本文針對(duì)依托工程廣東省清西大橋的實(shí)際設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)特大跨徑波形鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行了靜動(dòng)力分析驗(yàn)算，對(duì)關(guān)鍵受力構(gòu)件抗剪連接件、波形鋼腹板進(jìn)行了局部的精細(xì)化有限元分析。研究成果對(duì)于波形鋼腹板在大跨度橋梁上的進(jìn)一步推廣應(yīng)用具有一定的借鑒作用和參考價(jià)值。本文主要完成了如下工作：根據(jù)國內(nèi)相關(guān)規(guī)范，采用有限元分析的方法對(duì)清西大橋進(jìn)行了靜力分析，并對(duì)全橋進(jìn)行動(dòng)力特性分析，并與普通連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，全橋的靜力驗(yàn)算符合規(guī)范要求。相比于普通連續(xù)剛構(gòu)橋，波形鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)更高，自重有較大幅度的減少。本文列出了兩種橋型的前十階自振周期以及振型，通過綜合比較得出波形鋼腹板橋梁的
5、結(jié)構(gòu)剛度更低，自振頻率更低，結(jié)構(gòu)的抗震能力較強(qiáng)，對(duì)于抗震要求高的橋梁較為適合。使用精細(xì)化有限元分析方法對(duì)剪力鍵進(jìn)行了仿真研究。剪力鍵是鋼材和混凝土共同作用的基礎(chǔ)，是組合結(jié)構(gòu)非常重要的部件。通過非線性有限元建模的方法對(duì)PBL剪力鍵進(jìn)行分析，并與我國組合結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，采用PBL鍵完全能夠保證抗剪要求，而且有較高的富余度，跨度的增加對(duì)剪力鍵要求不是很高，在水平剪力不同的受力位置分別采用單PBL鍵和雙PBL鍵可以使結(jié)構(gòu)受力更加合理和經(jīng)濟(jì)。基于仿真模擬對(duì)波形鋼腹板的屈曲進(jìn)行了非線性分析，研究了鋼腹板幾何形狀、梁高、腹板厚度對(duì)屈曲模態(tài)以及屈曲應(yīng)力的影響，并與理論計(jì)算公式的結(jié)果相比
6、較。計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)板件進(jìn)入到彈塑性階段時(shí)采用理論計(jì)算公式結(jié)果偏于安全。波形鋼腹板的剪切屈曲強(qiáng)度跟波紋的形狀有較大的關(guān)系，不同的影響因素對(duì)波形鋼腹板的屈曲承載力影響程度不同，通過合理的設(shè)置波紋形狀可以使波形鋼腹板發(fā)揮最優(yōu)的工作效用。關(guān)鍵詞：波形鋼腹板；連續(xù)剛構(gòu)橋；整體分析；剪切屈曲；剪力鍵-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractCorrugatedsteelwebcansignificantlyreduceweightoftheupperstructureofthebridge,ithasadvantagesofreasonablestructure,beautifulsh
7、ape,lessvolume,alreadymoreandmoreacceptedbyourcountrybridgeengineersandapplication.Inthispaper,basedontheproject-QingXibridge(95m+180m+95m),asalargespancontinuousrigidframebridgewithcorrugatedsteelweb,thedesignofthebuildingw
