[硕士]斜拉桥扁平钢箱梁横隔板极限承载能力试验研究

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内容简介

　　[硕士]斜拉桥扁平钢箱梁横隔板极限承载能力试验研究　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：同济大学　　学位年度：2005　　 扁平钢箱梁作为一种新颖的结构形式，具有抗风性能优越、整体性强等优点，在大跨度斜拉桥结构中有着广‘泛的应用前景。斜拉桥扁平钢箱梁的横向宽跨通常比较大(接近于薄板构件)，在活载作用下，扁平钢箱梁横隔板主要表现为横向受弯、剪的的复杂应力状态。本文针对扁平钢箱梁横隔板的局部破坏和极限承载能力问题进行试验研究。　　 为了研究扁平钢箱梁横隔板的极限强度和破坏机理，本文对横隔板模型进行加载试验。试验模型截取扁平钢箱梁的一道横隔板节段来研究，模型比例缩尺为1:3。模型试验表明，横隔板腹板加劲的刚度相对较小，腹板的屈曲临界应力较低。在屈曲临界荷载下，横隔板跨中截面.正应力小于材料屈服应力，横隔板在由弹性稳定控制设计;在极限荷载下，横隔板腹板最终呈现弯剪破坏的整体面外失稳模态。　　 应用有限元方法对扁平钢箱梁横隔板的极限强度进行了有限元分析，引入六自由度壳单　　元，并在壳单元中近似模拟了残余应力和初始变形对横隔板屈曲荷载和极限承载能力的影响，有限元分析结果与试验结果比较接近。另外，针对板元稳定临界荷载的简化计算方法，本文对扁平钢箱梁横隔板的极限承载能力进行了理论探讨。　　 在最后部分，本文尝试采用简化计算的方法来计算扁平钢箱梁横隔板的极限强度。简化计算方法将斜拉桥扁平钢箱梁横隔板这一复杂的三维结构向平面梁结构简化，每道横隔梁承受的荷载近似等于荷载作用下斜拉桥扁平钢箱梁横隔板跨中相对挠度或跨中弯矩的相对比值。

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