波形鋼腹板箱梁橋波形鋼腹板傾斜對結構力學性能影響的研究.pdf

1、波紋鋼腹板PC組合箱梁是近年來新興的一種橋梁結構，是采用波形鋼腹板取代傳統(tǒng)預應力混凝土箱梁建成的箱梁橋，具有自重輕、受力明確、抗震性能好等優(yōu)點，有著良好的發(fā)展前景。但由于目前該類橋梁的應用較少，相關的理論研究仍需進一步完善。本文以四川省某大橋為工程背景，該橋在施工過程中鋼腹板拼裝出現4°的偏轉角，為研究波形鋼腹板旋轉或傾斜對結構力學性能的影響，文章利用Midas/Civil程序軟件以背景大橋為例，建立波形鋼腹板垂直和傾斜4°的有限元模型

2、。由于Midas/Civil在建立波形鋼腹板箱梁橋時截面類型固定，只能采用整體建模的方法建模，無法實現對腹板傾斜狀態(tài)的模擬，文章針對這種情況，提出了一種新的建模方式，利用頂底板和腹板分開建模的方式實現腹板傾斜狀態(tài)的模擬，并對比分析了模型在腹板發(fā)生旋轉時穩(wěn)定性和極限承載力的變化趨勢。主要完成工作如下：
　　一、回顧了波形鋼腹板PC組合箱梁的發(fā)展歷程，梳理了波形鋼腹板穩(wěn)定性和極限承載力的理論知識和計算公式。
　　二、通過理論公式

3、對背景大橋進行抗傾覆穩(wěn)定性驗算，得到了抗傾覆穩(wěn)定性系數。利用Midas/Civil程序軟件對比分析波形鋼腹板發(fā)生傾斜時模型在最大懸臂階段和成橋階段不同荷載工況下的穩(wěn)定性，分別分析了兩種階段下腹板傾斜前后結構各個工況下的屈曲模態(tài)和一階穩(wěn)定性系數，結果表明：背景大橋在腹板傾斜后最大懸臂階段一階穩(wěn)定性系數減小約5.5％；成橋階段一階穩(wěn)定性系數減小約5％。
　　三、分別對波形鋼腹板發(fā)生傾斜前、后的屈曲安全性進行評估，得出了該橋波形鋼腹板的

4、整體屈曲、局部屈曲和合成屈曲的驗算結果，結果表明：背景大橋在腹板傾斜后，結構的局部屈曲、整體屈曲及合成屈曲的數值有減小趨勢，且變化幅度均為減小了0.49％。
　　四、對背景大橋波形鋼腹板發(fā)生傾斜前、后的極限承載力進行分析，并從梁橋承載力的極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)兩個方面進行驗算，得到了正截面抗彎、正截面抗裂及正截面正應力等指標，結果表明：背景大橋在腹板傾斜后，結構極限承載力并無明顯變化，橋梁承載能力極限狀態(tài)的承載力設計值減小約