单箱双室波形钢腹板PC组合箱梁桥抗扭性能分析.pdf

分类号______________________________密级______________________________
ＵＤＣ______________________________编号______________________________
全日制专业学位硕士论文
单箱双室波形钢腹板 PC 组合箱梁桥
抗扭性能分析
学 位 申 请 人 ： 彭 武
学 科 领 域 ： 建筑与土木工程
校 内 导 师 ： 陈水生 教授
桂水荣 副教授
答辩日期：
独创性声明
本 人 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的 学 位 论 文 是 我 个 人 在 导 师 指 导 下 进 行 的
研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文
中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育
机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已
在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人签名_______________日期____________
关于论文使用授权的说明
本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送
交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以
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学 生 本 人 签 名 日期
校 内 导 师 签 名 日期
校 外 导 师 签 名 日期
摘要
单箱双室波形钢腹板 PC 组合箱梁桥抗扭性能分析
摘要
波形钢腹板箱梁是国内外一种新兴的桥梁结构形式，它是由混凝土顶底板、体外预
应力筋和波形钢腹板三者构成的一种新型的钢——混凝土组合结构。由于混凝土和钢材
的独特特点，有利于组合结构的受力性能，其在很大程度上减轻了箱梁组合结构的自重，
使用到的下部结构的工程数量也在很大程度上减少了。这种结构首先得到应用的是在法
国，后来初步发展到全世界，尤其是在欧美和日本得到了极为广泛的发展。从这些年来
国内外的发展来看，以前的单幅桥梁的横向宽度已不能满足快速发展的交通的需求，桥
梁的横向宽度也就必须随之增大，刚好波形钢腹板箱梁也逐渐应用于宽桥面。为了保证
抗剪，常常需要在箱梁中设置多道横隔板，也正因为受力得到了满足，就有更多的单箱
多室箱梁桥问世。目前，海内外学者对单箱单室传统混凝土箱梁和单箱多室传统混凝土
箱梁的研究已相对比较完善，然而目前还相对较少学者对单箱多室波形钢腹板组合箱梁
展开了较为深入的研究；为了使国内更多的人了解和接受这一新型结构，本文在单箱多
室波形钢腹板箱梁的研究也就显得更为重要以及必要了。
此类桥型将传统混凝土腹板改成了更为薄的波形钢腹板，从而波形钢腹板组合箱梁
结构的抗扭刚度会相应大大地减小，研究偏心荷载作用下箱梁的扭转和畸变性能也就变
的很有意义。本文参考薄壁结构扭转分析理论，针对截面等高度的波纹钢腹板组合箱梁，
推导了正应力约束扭转、自由扭转微分方程和利用初参数法解出正应力、剪应力、挠度
的计算公式。
本文以南昌朝阳大桥为背景，通过实验室修建的 10:1 几何缩尺模型桥进行实验，
此模型桥是三跨连续的波形钢腹板组合箱梁，本文利用大型有限元通用软件ANSYS 建立
了该模型桥的空间有限元