钢-混凝土组合连续梁桥运营状态下受力性能研究

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改革开放以后,随着我国经济的不断发展,城市基础设施建设日益完善,钢-混凝土组合梁桥作为新兴的桥梁结构得到越来越广泛的应用。钢一混凝土组合结构是通过剪力连接件把钢梁与混凝土板连接成一个整体从而实现共同作用的新型结构。钢-混凝土组合结构可以充分发挥混凝土抗压性能好和钢结构抗拉性能好的优点,回避其缺点。本文以某钢-混凝土组合梁桥为工程背景,对该桥进行数值分析。本文的主要研究内容如下:(1)阐述组合梁的基本概念和分类,介绍了钢-混凝土组合结构的优缺点和国内外的研究概况,并提出研究的主要内容和研究意义。(2)研究钢-混凝土组合梁的设计理论,简要概述了组合梁的受力特性,介绍了钢-混凝土组合梁桥设计的弹性分析法和塑性分析法,对钢-混凝土组合连续梁桥在徐变效应和温度效应下的计算方法做了较为详细的阐述。(3)利用有限元分析软件midas/civil中的联合截面法对某钢-混凝土组合连续梁桥进行建模分析,对该桥上部结构进行计算,分析徐变效应和温度效应对该钢-混凝土组合梁桥的影响得出,徐变对桥面板具有一定的卸载作用,且这种卸载作用在成桥到成桥三年之间会出现明显的增长,在成桥三年以后会随着时间的推移逐渐减缓,最终趋于稳定。并研究了加载龄期、相对湿度等徐变参数对徐变效应的影响。不同温度荷载对组合梁内力的影响以及中英两国对日照温差的不同规定对温度效应的影响。(4)基于钢-混凝土组合连续梁桥负弯矩区的受力特点,分别按照欧洲规范、英国规范、美国规范以及中国规范对该钢-混凝土组合梁桥负弯矩区的裂缝宽度进行计算。通过对比不同荷载组合时负弯矩区混凝土桥面板的裂缝宽度,得出恒载和汽车活载是影响负弯矩区桥面板裂缝宽度的主要荷载因素。并对汽车荷载、相对湿度、钢主梁与混凝土桥面板截面的高度比对钢-混凝土组合梁负弯矩区裂缝宽度的影响做了进一步的分析计算。
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