波紋鋼腹板組合箱梁力學特性分析與試驗研究.pdf

1、減輕上部結構自重研究是橋梁研究中十分重要的問題。波紋鋼腹板體外預應力組合箱梁是一種新型的橋梁結構,它具有減輕自重,進而減輕下部結構工程量,改進結構性能,方便施工,降低工程造價及造型優(yōu)美等眾多優(yōu)點。本文總結國內外有關文獻,設計了兩側腹板分別采用埋入式連接鍵和波紋PBL.連接鍵的波形鋼腹板箱梁進行模型試驗。對試驗梁制作過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行總結；對試驗梁應力分布特點及撓度進行分析,對比置換模型理論計算的結果,驗證理論計算方法的正確性；建立波形

2、鋼腹板箱梁的空間有限元模型,通過與試驗實測值和理論計算值相比較,檢驗有限元分析的精度；在確認理論計算的正確性和有限元分析的精度以后,最終完成波紋鋼腹板組合箱梁的實橋設計。主要研究工作成果如下：
　　 (1)波紋PBL剪力連接鍵具有良好的延性和抗疲勞性能,承托鋼板可以增加波紋鋼腹板的縱向剛度,而且施工時充當混凝土頂板模板方便施工。埋入式剪力連接鍵無需焊接,可減少施工工作量,經(jīng)濟性優(yōu)勢明顯,且無焊縫疲勞問題。
　　 (2)在

3、各級荷載作用下波紋PBL,連接鍵一側撓度都比埋入式連接鍵一側撓度小,說明波紋PBL連接鍵工作性能比埋入式連接鍵好,在剪力鍵需承受很大的水平剪力時可考慮使用。相比波紋PBL連接鍵側頂、底板裂縫情況,埋入式連接鍵側頂、底板裂縫出現(xiàn)早、數(shù)量多和寬度大,最后破壞發(fā)生在埋入式連接鍵側支座附近底板,進一步說明了波紋PBL連接鍵工作性能比埋入式連接鍵好。
　　 (3)鋼腹板縱向應變相對于混凝土處應變很小且接近于零,說明彎矩主要由混凝土頂?shù)装宄?/p>

4、擔,不考慮鋼腹板應變,截面混凝土應變符合平截面假設。在箱梁底板混凝土開裂破壞時波紋鋼腹板沒有發(fā)生屈曲破壞,證明波紋鋼腹板具有很強的抗剪能力。
　　 (4)在彈性荷載范圍內,試驗梁應變增長呈線性變化。橫截面上應變分布不均,鋼腹板與混凝土翼板連接處應變較大,出現(xiàn)明顯的剪力滯現(xiàn)象。
　　 (5)有限元軟件模擬試驗梁的變形與試驗梁實測數(shù)據(jù)相符,但也發(fā)現(xiàn)了有限元應力分布與試驗梁實測數(shù)據(jù)有差別,這是因為有限元模擬組合結構鋼腹板與混凝