基于數(shù)值模擬的梯形波紋鋼腹板抗剪性能研究.pdf

1、波紋鋼腹板組合梁橋?qū)⒉y鋼、混凝土結(jié)合起來，大大提高了橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及材料的使用效率，是一種值得推廣的新型橋梁結(jié)構(gòu)形式。波紋鋼腹板幾乎承擔(dān)著橋梁截面內(nèi)所有的剪力，對腹板抗剪性能的研究十分重要。本文采用經(jīng)過試驗驗證的Ansys有限元分析模型，對梯形波紋鋼腹板的彈性剪切屈曲強(qiáng)度和極限抗剪強(qiáng)度進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下。
　　(1)以波紋鋼腹板模型的室內(nèi)試驗為基礎(chǔ)，考慮到該試驗?zāi)Ｐ偷倪吔鐥l件接近于工程實際，建立了一個符合試驗邊界

2、條件的波紋鋼腹板有限元分析模型;對比試驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果，兩者吻合較好。
　　(2)用驗證后的有限元模型，考慮四邊簡支和四邊固支兩種邊界條件，模擬分析出腹板彈性剪切屈曲強(qiáng)度，將8種彈性剪切屈曲強(qiáng)度理論公式計算值與數(shù)值結(jié)果進(jìn)行對比;利用對比結(jié)果，提出了彈性剪切屈曲強(qiáng)度理論公式的修正建議。
　　(3)指出文獻(xiàn)記載中的較多極限抗剪強(qiáng)度理論公式基于四邊簡支的邊界條件，與實際工程中腹板處于四邊簡支與四邊固支之間的邊界條件有偏差，極

3、限抗剪強(qiáng)度的計算值可能偏保守。建立基于試驗邊界條件的76個有限元模型，考慮材料、幾何非線性以及腹板初始缺陷，采用非線性屈曲分析，通過數(shù)據(jù)擬合，并與文獻(xiàn)中的兩種公式進(jìn)行對比，建議了符合試驗邊界條件的腹板極限抗剪強(qiáng)度理論公式。
　　(4)以腹板厚度、腹板高度、腹板波紋高度和腹板長度為參數(shù)，建立31個有限元模型，研究4個參數(shù)的變化對極限抗剪強(qiáng)度和承載力的影響程度，得出了相應(yīng)的結(jié)論;同時，針對腹板剪切屈曲破壞和剪切屈服破壞兩種情形，提出了