斜拉桥主梁钢—凝土结合段连接性能研究

论文摘要

近年来,我国桥梁建设事业发展迅速,日新月异。斜拉桥作为大跨度桥梁最为重要的结构形式之一,已经越来越广泛的被应用到桥梁建设当中。而混合梁斜拉桥又是斜拉桥中一种新型结构形式。混合梁斜拉桥设计的关键在于钢主梁与混凝土主梁的连接问题。所以,对斜拉桥主梁钢-混凝土结合段连接性能的研究有着重要的实际应用价值和理论意义。1、首先介绍了国内外斜拉桥的研究发展状况,以及对钢混复合结构做了简要的介绍。并概述了课题来源及目的和意义。2、简要介绍了剪力键的作用、分类以及承载能力等发展状况。并总结了各国对栓钉剪力键的承载能力计算规定。同时还通过建立钢板与混凝土的剪力键模型,来分析的剪力键的内力分布规律,以及钢板与混凝土的受力状况。并对不同荷载作用、不同剪力键刚度、不同剪力键间距等情况对剪力键受力分布的影响,做出了详细分析,总结规律。3、以乌苏公路大桥为工程背景,采用Midas有限元软件对乌苏大桥主桥斜拉桥进行整体分析,得到斜拉桥主梁在各施工阶段及在成桥正常使用阶段各荷载作用下的受力情况。然后利用Ansys有限元软件对乌苏大桥主梁钢—混凝土结合段进行仿真分析,详细分析该部位的受力特性及其应力分布情况,来探讨钢混连接段连接性能状况。得到钢混连接段的受力特性,以及钢箱梁和混凝土箱梁在受弯、受压、受剪作用下的受力可靠性状况等等。4、对整个斜拉桥进行整体分析,通过对比不同的剪力连接强度（钢—混连接段的刚度）,得到钢—混凝土连接段对整体桥梁的位移、受力等性能的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外斜拉桥研究发展概况
• 1.2 钢—混凝土复合结构概述
• 1.2.1 钢—混凝土组合结构
• 1.2.2 钢—混凝土混合梁斜拉桥
• 1.3 课题来源及研究的目的和意义
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 本课题主要研究的内容
• 1.3.3 研究的目的和意义
• 1.4 本章小结
• 第2章 钢—混凝土剪力键连接性能研究
• 2.1 剪力键的作用
• 2.2 剪力键的连接类型
• 2.2.1 机械剪力键
• 2.2.2 粘结剪力键
• 2.2.3 新型剪力键
• 2.3 剪力键的破坏形式
• 2.4 剪力键的设计承载力
• 2.5 剪力键模型
• 2.6 剪力键的内力分析
• 2.6.1 荷载值对剪力键内力分布的影响
• 2.6.2 剪力键刚度对其内力分布的影响
• 2.6.3 剪力键间距对其内力分布的影响
• 2.7 本章小结
• 第3章 乌苏大桥全桥有限元分析
• 3.1 斜拉桥基本资料
• 3.1.1 总体布置
• 3.1.2 主塔
• 3.1.3 斜拉索
• 3.1.4 钢箱构造
• 3.1.5 结合段钢箱构造
• 3.1.6 钢挑臂及纵梁构造
• 3.2 全桥有限元模型
• 3.3 斜拉桥的成桥索力
• 3.4 施工及成桥内力分析
• 3.4.1 施工阶段的划分
• 3.4.2 主梁内力计算分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 乌苏大桥主梁钢—混凝土结合段局部分析
• 4.1 有限元概述
• 4.1.1 钢筋混凝土模型
• 4.1.2 钢板模型
• 4.2 钢—混凝土结合段有限元模型
• 4.2.1 单元的选取
• 4.2.2 边界条件及荷载
• 4.2.3 网格的划分
• 4.3 钢—混结合段应力分析
• 4.3.1 纵向应力分析
• 4.3.2 横向应力分析
• 4.3.3 竖向应力分析
• 4.3.4 Von mises应力分析
• 4.3.5 剪力键连接受力分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 钢—混结合段对全桥的影响
• 5.1 计算模型
• 5.2 钢—混结合段对斜拉桥内力及位移的影响
• 5.3 钢—混结合段对斜拉桥自振频率的影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢