寬箱梁剪力滯效應(yīng)分析

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1、重慶交通學(xué)院碩士學(xué)位論文寬箱梁剪力滯效應(yīng)分析姓名：曲慧明申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：橋梁與隧道工程指導(dǎo)教師：向中富2003.3.26：!整里——摘要隨著高速公路建設(shè)的發(fā)展，單幅單箱單室梁在連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)中被廣泛采用。隨著箱梁寬高比的增大，箱梁剪力滯效應(yīng)也越來越大。本文對箱梁剪力滯效應(yīng)分析理論和方法的適用性、局限性進(jìn)行了評述；針對典型的寬箱梁建立了剪力滯效應(yīng)有限元分析模型：通過單箱單室懸臂梁有機(jī)玻璃模型試驗(yàn)，對有限元分析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證：在有限元分析基礎(chǔ)上，對箱梁剪力滯效應(yīng)的各種影響因素進(jìn)行了分析，并對橋梁設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題提出了建議，研究成果對箱梁橋

2、設(shè)計(jì)具有一定的參考價值。i．mm,,wmm．m．一／-，、／／L一‘-一關(guān)鍵詞：變高度，寬箱梁，剪力滯，有限元分析，模型試驗(yàn)≯摘要ABSTRACTWiththedevelopmentoffreeway,asinglecarriageway＆singlecellboxgirderisusedwidelyinconstructingcontinuousbeambridgesandcontinuousrigidframebridges．Intheotherhand，theshearlageffectonaboxgirderincreaseswiththewi

3、dth—depthratio．Inthispaper,firstly,theapplicabilityandlimitationofcurrenttheoriesandmethodsanalysingtheshearlageffectonaboxgirderaresummarisedanddiscussed．ThenaFEMmodeloftheshearlageffectismadeforaclassicalwide—flangeboxgirder,whichisverifiedthroughanorganicglassmodeItestonacant

4、ileverbeamwithsingleeellbox．Atthesametime，onthebasisoftheFEA．variousfactorsoftheshearlageffectonaboxgirderareanalysedandsomeproposalsareprovidedfortherelatedproblemsinbridgedesign．Inasense，theresultscallbereferredindesigningboxgirderbridges．KEYWORDS：variabledepth，wide·flangeboxb

5、eam，shearlag,FEA，modeltest第一章緒論1．1混凝土箱梁在橋梁上的應(yīng)用與發(fā)展近年來，為適應(yīng)交通現(xiàn)代化的需求，我國高速公路、高等級公路與城市立交工程的建設(shè)迅速發(fā)展。隨著橋用材料性能與施工工藝水平的不斷進(jìn)步，混凝土梁式橋梁建設(shè)越來越多。由于箱型截面梁截面效率指標(biāo)p大，抗扭剛度大，動力特性好，能有效抵抗正負(fù)彎矩，便于上、下層車道分流與管線布置，適應(yīng)懸臂法與頂推法施工要求，因此，箱型截面梁往往是公路混凝士梁式橋梁(包括連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)以及簡支梁)最佳的選擇。隨著城市交通的發(fā)展，為了解決路口交通組織和車輛快速行駛的需要，立交橋的建設(shè)規(guī)模及數(shù)

6、量逐年擴(kuò)大和增加。箱梁這種結(jié)構(gòu)形式以它結(jié)構(gòu)合理、外形簡潔美觀而被廣泛采用。1．2混凝土箱梁設(shè)計(jì)與分析現(xiàn)狀1．2．1截面構(gòu)造形式及特點(diǎn)扣J在中等跨徑、大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中，通常采用箱型截面的梁。箱梁橫截面型式與橋?qū)払密切相關(guān)。當(dāng)B≤14m者，常采用受力明確、用料經(jīng)濟(jì)、施工簡便的單箱單室截面；當(dāng)B>22m時，由于多室箱施工復(fù)雜，可采用彼此分離的兩個單箱單室構(gòu)成。帶長懸臂的斜腹板箱型截面的運(yùn)用是目前發(fā)展的一個趨向，它可適應(yīng)更大橋?qū)挘沂蛊錁蚨諏挾扰c用料明顯減少，但梯形截面形心偏上，對承受負(fù)彎矩不利，而長懸臂的抗彎，常需施加橫向預(yù)應(yīng)力來加強(qiáng)。箱梁的截面形式

7、有單箱單室、單箱多室和多箱多室”1，其中以單箱單室和多箱多室較為常用，箱梁采用材料有鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼和混凝土混合等，其中以預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁最為常用。隨著對橋梁結(jié)構(gòu)簡化和施工方便的要求增多，國內(nèi)外建造的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中采用能適應(yīng)較寬橋梁的大懸臂單箱單室寬箱梁截面形式者越來越多““。這種橋梁具有腹板間距大、橫向翼緣寬、箱壁薄等特點(diǎn)。箱梁具有較大抗彎、抗扭剛度，可以允許在它的頂、底板布置大量預(yù)應(yīng)力筋，從而可承受正、負(fù)彎矩。所以它適用各種橋梁結(jié)構(gòu)體系，如正、負(fù)彎矩交替出現(xiàn)的連續(xù)梁梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋、剛架橋、斜拉橋等。1．2．2箱梁受力特性【9】【6

8、】，箱梁在偏心荷載作用下的變形與位移如圖1．1所示，變形與位移可分為四種基本狀態(tài)：縱向彎曲、橫