鋼桁梁橋正交異性開口肋鋼橋面板力學性能研究.pdf

1、天津大學碩士學位論文鋼桁梁橋正交異性開口肋鋼橋面板力學性能研究姓名：章彬申請學位級別：碩士專業(yè)：橋梁與隧道工程指導教師：王成博2011-12A B S T R A C TO r t h o t r o p i cd e c k i s as t r u c t u r e w i t h l o n g i t u d i n a l r i b s a n dc r o s sr i b s f o rp l a t es t r e

2、 n g t h e n i n g ．T h el o n g i t u d i n a lr i ba n d c r o s sr i bi n t e r a c ta n dr e s t r a i n t e a c h o t h e ra s au n i t a n d r e a c t s i n t h e f o r m o fc o m p o u n d i n g ．I t ’S a n e f f

3、i c i e n t p l a t s t r u c t u r e w i t hw i d e s p r e a da v a i l a b i l i t yi nt h er e a ll i f e ．B e c a u s e o f t h el a c ko f s t e e l ，s t e e l o r t h o t r o p i cd e c kw a s f i r s t l y a p p

4、l i e d a s b r i d g ep l a t ei nG e r m a n y ．F r o m t h e n o n ，o r t h o t r o p i cs t e e lb r i d g ed e c k h a s b e e nw i d e l y u s e d i ng r e a ts p a nb r i d g e si nA m e r i c a na n d E u r o p e

5、 a nc o u n t r i e sf o ri t s u n i q u ec h a r a c t e r i s t i c ss u c h a s l i g h t d e a d w e i g h t ，h i g h s t r e n g t h ，l o w b r i d g e h e i g h t ，e a s y p r o d u c e a n dc o n v e n i e n t l

6、y c o n s t r u c t i o n ．I n 19 8 0 s ，t h i s t e c h n i q u ew a si n t r o d u c e d i n C h i n aa n ds u c c e s s i v e l y a p p l i e di n H i g h w a yB r i d g e a n dR a i l r o a dB r i d g ei n C h i n a

7、．H o w e v e r ,l e a d i n gt oo r t h o t r o p i cd e c k ’Sc o m p l i c a t e ds t r u c t u r a l s t y l ea n ds t r e s s c h a r a c t e r , b r i d g ed e c k a p p e a r a n c em a n yf a t i g u e d a m a g e

8、p r o b l e m s ，a n di t s m e c h a n i c a lp r o p e r t y h a sb e e n o b s e r v e di ne n g i n e e r i n g a n da c a d e m e s o c i e t y ．S e t t i n g i n t h e f a t i g u ed a m a g e o fo r t h o t r o p

9、i c s t e e l b r i d g e d e c kf o r H a i M e nB r i d g e i n T i a n j i n ，t h i sp a p e ra n a l y s e s t h e c o n d i t i o na n dr e a s o n f o r t h eH a i M e nB r i d g e ’So r t h o t r o p i c s t e e l

10、b r i d g ed e c kc r a c k ．M e c h a n i c a l a n a l y s i sf o ro r t h o t r o p i cs t e e lb r i d g ed e c k s w i t ho p e n - s h a p e d r i b si sc a r r i e d o u to nt h ef i n i t e e l e m e n t m o d e

11、lo f s t e e lt r u s s b r i d g e ，a n d f i n i t e e l e m e n t m o d e l o f o r t h o t r o p i c s t e e l b r i d g e d e c k s w i t ho p e n - s h a p e d r i b s ．R e s e a r c h h a s b e e n d o n e t o f i

12、 n d m e t h o d f o r r e d u c i n g s t r e s sc o n c e n t r a t i o na tt h el o n g i t u d i n a lr i b s a n d c r o s sr i b sj o i n t ．C o M P a r i n gw i t hd i f f e r e n tr o u n d —h o l er a d i u sa t

13、t h ec r o s s r i b sj o i n t ，d i f f e r e n tt h i c k n e s so f l o n g i t u d i n a l r i b s ，c r o s sr i b s a n db r i d g ed e c k s ，a n do r t h o t r o p i cs t e e lb r i d g ed e c k s t r e s s c h a

14、r a c t e r so f e l a s t i cr a t i o a td i f f e r e n t s t e e ld e c kP a v e m e n t ．T h i sp a p e r a l s oa n a l y s i sh o w s h o r ts m a l lc r a c k sa p p e a r i n g a tm a x i m u m s t r e s sc o n

15、c e n t r a t i o n p a r to f c r o s s r i b sg a p a n dc r o s s r i b s ’c u r v eg a p e f f e c tt h e s t r e s sc o n c e n t r a t i o n a t c r o s s r i b g a p s ．R e s e a r c hi n t h i sp a p e r p r o v

16、e st h a t i n c r e a s i n gr o u n d —h o l er a d i u sa t t h ec r o s sr i bg a p si st h ee f f e c t i v e m e t h o dt or e d u c es t r e s sc o n c e n t r a t i o no f o r t h o t r o p i cs t e e lb r i d g

17、ed e c k s w i t h o p e n —s h a p e dr i b sa n d r e l e a s es t e e lb r i d g e ’Sf a t i g u eb r e a k ．T h e r ea r et e n s i l er e g i o n sa t t h er o u n d - h o l e g a po n e n dp a r to fo r t h o t r o