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变高度连续箱梁剪力滞效应及长悬臂板内力分析

陈楠  
【摘要】:在目前桥梁建设中,各种结构形式的大桥、特大桥相继出现,其中箱型截面是这些桥梁中最常见的截面形式之一。箱型梁有着独特的力学特性,比如剪力滞效应。在以往一些桥梁建设当中,正是由于剪力滞效应导致了主梁的开裂甚至破坏,它的存在在桥梁建设工作中是不可忽视的。而箱型梁顶板两侧挑出部分,即悬臂板内力分析也是相当重要的,对于悬臂长度超过2.5m的长悬臂板更应具体分析。在长悬臂板内力分析中应根据规范要求计算悬臂根部负弯矩,同时不可忽视板跨范围内出现的正弯矩。 本文主要研究长悬臂变高度连续箱梁的内力分布情况。研究包括两个方面:1)变高度连续箱梁在自重荷载作用下的剪力滞效应;2)长悬臂板正弯矩的理论计算和分布规律。 对于剪力滞效应分析方面,运用三杆比拟法及解肢法,推导出截面形式为单箱双室、两个边腹板为斜向的、变高度连续箱梁在自重荷载作用下的法向应力计算方法。并根据实际工程——松浦大桥辅航道桥,计算出所求截面法向应力值,结合初等理论计算值,得出剪力滞系数。并运用ANSYS软件辅助模拟分析,验证、校核理论计算值的可运用性。 对于长悬臂板内力分析方面,本文结合松浦大桥辅航道桥长3.5m悬臂板进行分析,依据设计标准荷载《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)4.1.3城-A车辆荷载进行加载,并根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62-2004)4.1.5规定,对于带边梁、变厚度且跨径超过2.5m的长悬臂板,采用贝达巴赫法计算根部负弯矩。并运用ANSYS模拟建模,通过设计标准荷载在悬臂板上布载位置的不同,计算悬臂板板内沿横桥向、纵桥向产生的最大正弯矩值;并分析该悬臂板在设计标准荷载作用下及线性均布荷载作用下板内横桥向、纵桥向正弯矩分布特点及规律。最后探讨不同长度的长悬臂板在单车轮荷载以及双车轮荷载作用下板内横桥向、纵桥向最大正弯矩的大小和分布规律。


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