波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋設計方法研究.pdf

1、作為一種新型鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)，體外預應力波形鋼腹板組合箱梁在日本和法國得到了廣泛應用。相對于平鋼腹板組合箱梁，該結(jié)構(gòu)不需要設置縱向加勁肋來防止腹板屈曲，且提高了預應力效率;相對于傳統(tǒng)預應力混凝土箱梁，該結(jié)構(gòu)自重輕、跨越能力大、受力明確、施工周期短、造型美觀。本文針對這種結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪效應進行了詳細的理論分析，并依托李家河橋?qū)Σㄐ武摳拱錚C組合箱梁橋設計方法進行了研究。主要包括以下幾個方面:
　　(1)分析了波形鋼腹板箱梁的體外

2、預應力筋的應力變化規(guī)律，給出了預應力筋的應力增量和極限應力的不同算法。根據(jù)鋼筋混凝土梁的彎曲理論推導出波形鋼腹板PC組合箱梁的極限承載力計算的基本公式;給出了波形鋼腹板PC簡支箱梁有效寬度的經(jīng)驗計算公式。運用能量變分法計算了波形鋼腹板PC組合箱梁的剪力滯效應，并與空間有限元計算結(jié)果進行了對比分析，驗證了變分法公式推導的正確性。
　　(2)得出了波形鋼腹板PC組合箱梁中腹板的剪應力由彎曲剪應力、自由扭轉(zhuǎn)剪應力及約束扭轉(zhuǎn)剪應力三部分組

3、成，并給出了波形鋼腹板剪應力的計算公式?？偨Y(jié)并對比分析了幾種波形鋼腹板局部屈曲強度計算公式和波紋板的整體屈曲強度計算公式，并通過理論分析，得出了剪切變形對波形鋼腹板PC組合箱梁撓度影響的計算公式。
　　(3)最后依托李家河橋，對波形鋼腹板PC組合箱梁橋進行了正常使用極限狀態(tài)與承載能力極限狀態(tài)下的整體受力分析，并進行了主梁特征值屈曲分析;依據(jù)前述波形鋼腹板PC組合箱梁橋的設計方法，對組合箱梁進行了剛度、抗彎承載力、抗剪承載力、穩(wěn)定性