分离式正交异性板扁平钢箱梁局部计算分析

论文摘要

由于分离式钢箱梁不仅具有正交异性钢箱梁的优点,而且其可进一步降低钢箱梁的自重并具有出色的抗风稳定性,因此现代大跨度斜拉桥、悬索桥开始逐步采用分离式钢箱梁。但这仍然是一种不完全成熟的结构,在设计、制造、安装等方面都还存在一系列的问题,人们对它地认识还没有达到统一和成熟。论文在国内外学者研究成果和国外设计规范的基础上,以嘉绍大桥钢箱梁为工程背景,对钢箱梁的局部模型做了以下几个方面的工作：1、简述了分离式钢箱梁的发展历史及现状、构造特点和存在的关键技术问题。2、介绍了正交异性板钢箱梁的分析理论及几种计算方法；论文采用有限单元法对钢箱梁进行模拟,分析钢箱梁局部构造的力学行为。3、模拟斜拉桥悬臂吊装新梁段的过程。分析吊点横隔板处的复杂应力,并通过计算研究钢箱梁U肋、横隔板加劲、斜拉索索力对横隔板应力的影响。4、通过选取包括嘉绍大桥钢箱梁原设计在内的横隔板间距和横隔板厚度,计算分析横隔板间距和厚度对钢箱梁横向变形的影响,进而对比分析在不同情况下的横向预拱度设置。5、对比四种不对称吊装工况下,不同主梁悬臂长度对索塔塔偏、分离式钢箱梁江岸侧及上下游幅高程差及拉索索力的影响,分析不对称吊装工况对施工监控过程的不利影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 正交异性板钢箱梁概述
• 1.1.1. 发展历史及国内外现状
• 1.1.2. 分离式钢箱梁构造特点
• 1.2 研究方法及意义
• 1.3 工程背景
• 1.4 主要研究内容
• 第2章 正交异性板钢箱梁分析理论
• 2.1 正交异性钢桥面板概述
• 2.2 正交异性钢桥板计算理论
• 2.2.1. 正交异性板的平衡微分方程
• 2.2.2. Pelikan-Esslinger法的基本原理
• 2.2.3. 等效梁格法
• 2.2.4. 有限条法和有限元法
• 2.3 箱形梁理论
• 2.3.1. 箱形梁的受力特点
• 2.3.2. 箱形梁的分析方法
• 2.4 箱形梁空间应力计算
• 第3章 横隔板内力分析
• 3.1 研究方法
• 3.2 横隔板结构行为概述
• 3.3 建立板壳元模型
• 3.4 计算结果与分析
• 3.5 顶底板U肋对横隔板应力的影响
• 3.5.1. U肋对横隔板的加劲作用
• 3.5.2. U肋对横隔板的横向应力影响
• 3.6 横隔板加劲对横隔板应力的影响
• 3.6.1. 模型Ⅰ与模型Ⅱ横隔板Mises应力对比
• 3.6.2. 模型Ⅱ与模型Ⅲ横隔板Mises应力对比
• 3.7 拉索索力对横隔板应力的影响
• 3.8 小结
• 第4章 钢箱梁横向挠度分析
• 4.1 概述
• 4.2 建立板壳元模型
• 4.3 横隔板间距对桥面板横向预拱度的影响
• 4.3.1. 钢箱梁自重作用下横向挠度分析
• 4.3.2. 二期恒载作用下横向挠度分析
• 4.3.3. 活载作用下横向挠度分析
• 4.3.4. 横向预拱度设置分析
• 4.3.5. 小结
• 4.4 横隔板厚度对桥面板横向预拱度的影响
• 4.4.1. 横隔板厚度改变对自重作用下横向挠度的影响
• 4.4.2. 横隔板厚度改变对二期恒载作用下横向挠度的影响
• 4.4.3. 横隔板厚度改变对活载作用下横向挠度的影响
• 4.4.4. 小结
• 第5章 分离式钢箱梁不对称吊装分析
• 5.1 概述
• 5.2 空间板壳元模型
• 5.2.1. 计算方法
• 5.2.2. 模型介绍
• 5.3 计算结果
• 5.3.1. 不对称吊装塔偏分析
• 5.3.2. 不对称吊装悬臂端高程差分析
• 5.3.3. 不对称吊装索力变化分析
• 5.4 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间参与项目