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波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究

吴文清  
【摘要】:本文重点围绕单箱单室波形钢腹板组合简支箱梁翼板剪力滞效应问题展开研究。首先从理论上阐述了箱梁剪力滞效应的定义、分析理论和分析方法,然后针对波形钢腹板组合箱梁的具体特点,采用模型试验、空间有限元模型和能量变分法理论等三种方法对简支波形钢腹板组合箱梁的翼板剪力滞效应、截面正应变的平截面假定和弯曲变形等问题进行了深入分析,之后进行了箱梁结构体系、箱梁几何参数、荷载的横向作用位置以及混凝土材料的非线性特性等诸多因素对箱梁剪力滞效应的影响规律分析,确定了对单箱单室波形钢腹板组合箱梁剪滞效应的主要影响几何参数,最终建立了翼板有效宽度比的经验计算公式。 研究认为:1)室内模型试验和空间有限元分析结果均表明波形钢腹板组合箱梁在竖向荷载作用下,翼板出现了典型的纵向应力剪滞效应。2)在竖向荷载作用下,截面高度上各点纵向正应变分布认为可符合“拟平截面假定”,以此作为波形钢腹板组合箱梁抗弯计算的基本假定。3)箱梁宽跨比(B/L)是影响波形钢腹板组合箱梁翼板剪滞效应的主要因素。4)连续波形钢腹板组合箱梁的翼板剪滞系数大于简支梁,且连续箱梁内支点截面翼板剪滞效应相当严重,对此需十分重视。5)当混凝土翼板受力由弹性阶段进入弹塑性阶段时,材料的非线性特性对翼板的剪滞效应影响甚微。6)提出了根据组合箱梁的宽跨比参数来计算翼板有效宽度比的经验公式和计算图表,但箱梁截面抗弯惯性矩的计算不应改变原先的截面中和轴位置。 通过本文对单箱单室波形钢腹板组合箱梁的弯曲受力特性和翼板剪力滞效应问题的研究,为正确认识单箱单室波形钢腹板组合箱梁的抗弯力学特性奠定了坚实的理论基础,同时也为促进我国广泛研究和修建同类型桥梁在理论上提供了支持。


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