波紋鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁畢業(yè)論文(參考版)
2025-07-01 10:27本頁(yè)面
【正文】 在此我要向幫助過(guò)我的各位老師以及曾給過(guò)我?guī)椭耐瑢W(xué)道聲忠心的感謝。同時(shí)，畢業(yè)論文也引導(dǎo)我們用新的思維方法去學(xué)習(xí)，獨(dú)立的思考，給了我一次鍛煉自己的機(jī)會(huì)，這在以后的學(xué)習(xí)和工作中都是非常有好處的。在做畢業(yè)論文的同時(shí)，讓我對(duì)從前學(xué)過(guò)的知識(shí)又重新溫習(xí)了一遍，使我對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握有了更感性的認(rèn)識(shí)。老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度深深的影響著我，使我完成論文的同時(shí)在思想上也得到了教誨。（6）波形鋼板的耐久性問(wèn)題。（3）波形鋼腹板與混凝土頂?shù)装?，橫隔板的連接方式有待進(jìn)一步的優(yōu)化，其疲勞性能試驗(yàn)資料很少，建議開(kāi)展這方面的研究。本文的研究也僅在簡(jiǎn)支梁中常用的斜性筋雙轉(zhuǎn)向配索方式下做了一定的探討。由于在彈性階段剪切變形引起的撓度不可忽略及收縮徐變的影響，其施工控制計(jì)算將不同于傳統(tǒng)混凝土腹板箱梁，需要部分修改原有算法和程序。（3）采用小撓度線(xiàn)性理論，將局部屈曲和整體屈曲板件分別比有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題迄今為止,對(duì)波形鋼腹板箱梁的研究雖然已經(jīng)進(jìn)行了二十多年,并取得了一些研究成果,但是,設(shè)計(jì)理論正在完善之中,尤其是以下幾個(gè)方面還有待進(jìn)一步研究.(1) 現(xiàn)有的波形鋼腹板理論是基于箱梁斷面是框架平面,混凝土與波形鋼腹板是剛接的情況下考慮的,而實(shí)際上波形鋼腹板無(wú)論是采用栓釘,還是PBL 或埋入式與混凝土連接,受力狀態(tài)與剛接存在一定的差距. 有必要通過(guò)試驗(yàn)研究波形鋼腹板和混凝土連接的側(cè)向剛度,為波形鋼腹板箱梁的抗扭設(shè)計(jì)提供依據(jù),而且更有利于將這樣一種性能優(yōu)越的箱梁推廣到彎橋中使用.(2) 波形鋼腹板 混凝土組合梁采用體外束布置在梁體外,構(gòu)成了梁體內(nèi)多次超靜定,體外束預(yù)應(yīng)力的大小及位置存在優(yōu)化問(wèn)題.波形鋼腹板組合箱梁在我國(guó)的應(yīng)用還處在起步階段，對(duì)其研究的廣度和深度還遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)的混凝土腹板箱梁。抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算比較簡(jiǎn)單，而薄鋼腹板在四邊受剪時(shí)的穩(wěn)定性值得研究。因此其抗彎最顯著的特點(diǎn)是：混凝土頂?shù)装蹇箯潱ㄐ武摳拱蹇辜簦叻止っ鞔_。得到了以下一些結(jié)論：（1）推導(dǎo)了波形鋼腹板軸向剛度的計(jì)算公式，提出了波形鋼腹板組合箱梁的彎曲正應(yīng)變分布的“擬平截面假定”：波形腹板正應(yīng)變幾乎為零，混凝土頂?shù)装逭龖?yīng)變則符合線(xiàn)性分布規(guī)律。第四章 結(jié)論體外預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁是一種新型的鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)，具有自重輕、預(yù)應(yīng)力加載效率高、受力明確、無(wú)腹板斜裂縫、造型美觀等突出優(yōu)點(diǎn)。（3）體外預(yù)應(yīng)力索的極限應(yīng)力為；（4）受壓區(qū)高度(中性軸位置) x，，則受壓區(qū)高度x滿(mǎn)足要求，即，且。模型型梁承受均布荷載。 =30mm， = 460mm。鋼絞線(xiàn)的抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度=1470 MPa，抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度Ry =1000MPa，=395mm。混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度Ra=23MPa。第三章 計(jì)算算例、。 （）文獻(xiàn)[9]指出，鋼腹板傾斜角度越大，相應(yīng)的橫隔板間距越大，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)， ，的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行線(xiàn)性插值，近似獲得任意傾斜角度下最大橫隔板間距與跨徑的比值。（2）腹板傾角300的梯形斷面波形鋼腹板組合箱梁： （）（3）腹板傾角45176。通過(guò)有限元分析，文獻(xiàn)[9]給出了確定橫隔板最間距的經(jīng)驗(yàn)公式，當(dāng)按這些公式設(shè)置橫隔板時(shí)，可以通過(guò)對(duì)所得承載力折減90%來(lái)考慮偏載效應(yīng)以簡(jiǎn)化計(jì)算。如果在實(shí)橋設(shè)計(jì)中，合理地設(shè)置橫隔板，使得畸變與約束扭轉(zhuǎn)綜合產(chǎn)生的翹曲正應(yīng)力與彎曲產(chǎn)生的正應(yīng)力( 包括恒載作用下的正應(yīng)力) 的比值控制在10%以?xún)?nèi)， 這在工程上才是可以接受的。對(duì)波形鋼腹板箱梁而言，由于波形鋼腹板縱，向等效彈性模量很低，縱向剛度較差，其限制畸變變形的畸變翹曲剛度很弱。將活載引起的彎矩提高15%，剪力提高5%。，基本計(jì)算公式為： 波紋鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁正截面計(jì)算圖示由得： （）由（對(duì)受壓區(qū)普通鋼筋合力作用點(diǎn)取矩）（若考慮偏載影響，）得： （）適用條件： （一般均能滿(mǎn)足）且 式中：、—分別為受拉區(qū)與受壓區(qū)普通鋼筋面積；—受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋面積；、—分別為受拉區(qū)體內(nèi)、體外預(yù)應(yīng)力鋼筋面積；、—分別為受拉區(qū)與受壓區(qū)普通鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度；—受拉區(qū)體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；—混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；—受拉區(qū)體外預(yù)應(yīng)力鋼筋的極限應(yīng)力；—受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的計(jì)算應(yīng)力；、—分別為受拉區(qū)與受壓區(qū)普通鋼筋重心至梁上緣的距離；、—分別為受拉區(qū)體內(nèi)、體外預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁上緣的距離；—受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至梁上緣的距離；—頂板有效分布寬度；—截面有效高度；—等效矩形應(yīng)力分布的受壓區(qū)高度；、—分別為混凝土與鋼筋的材料安全系數(shù)，?。弧y鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁受壓區(qū)高度界限系數(shù)。當(dāng)為壓應(yīng)力時(shí)，其值也較小，一般達(dá)不到鋼筋的抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 混凝土應(yīng)力～應(yīng)變關(guān)系模式 鋼筋應(yīng)力～應(yīng)變關(guān)系模式適當(dāng)?shù)呐浣盥蕦?duì)提高箱梁極限承載力十分重要，但過(guò)多的配筋并不能使極限承載力繼續(xù)明顯提高；縱筋和箍筋比例適當(dāng)是既能提高極限承載力又節(jié)約鋼材用量的有效途徑。實(shí)際上混凝土材料和鋼材的應(yīng)力～應(yīng)變關(guān)系具有明顯的非線(xiàn)性，結(jié)構(gòu)的極限承載力也不以材料是否達(dá)到強(qiáng)度極限為唯一標(biāo)準(zhǔn)，還與材料的應(yīng)變極限、延性等因素有關(guān)，因此鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用彈塑性分析其極限承載力更符合實(shí)際[8]。則無(wú)粘結(jié)力鋼筋應(yīng)力： （）略去，式()可改寫(xiě)為： （）結(jié)構(gòu)的極限承載力分析通常有線(xiàn)性分析和非線(xiàn)性分析兩種方法。為便于對(duì)體外無(wú)粘結(jié)力鋼筋極限應(yīng)力的近一步分析計(jì)算，采用美國(guó)伊利納大學(xué)教授A. ，該方法引入了無(wú)粘結(jié)力鋼筋應(yīng)變降低系數(shù)及預(yù)應(yīng)力鋼筋有效高度的影響。無(wú)粘結(jié)力鋼筋在極限承載力時(shí)的應(yīng)變從理論上講不能利用傳統(tǒng)的平截面假定來(lái)決定，屬于破壞階段內(nèi)力超靜定問(wèn)題。合理確定承載能力極限狀態(tài)下體外預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的極限應(yīng)力，對(duì)體外預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件極限承載力計(jì)算方法的建立是十分必要的。體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系在擁有眾多優(yōu)越性的同時(shí),其設(shè)計(jì)方法和施工工藝也與傳統(tǒng)的體內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系有明顯的不同。原理是將梁沿縱向分成個(gè)小段，根據(jù)截面內(nèi)力平衡方程(水平力平衡、彎矩平衡方程)求得每一小段截面混凝土受壓區(qū)高度和截面變形曲率，通過(guò)沿梁長(zhǎng)方向的積分，即可求得錨固點(diǎn)和轉(zhuǎn)向點(diǎn)處主梁的軸向變形，轉(zhuǎn)角及點(diǎn)的豎向變形。設(shè)主梁、點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為，主梁、點(diǎn)的軸向變形分別為，、點(diǎn)的豎向變形分別為。由式()可知怎樣計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力鋼筋在外荷載作用下的伸長(zhǎng)量是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。(2)應(yīng)力增量求解體外預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力增量是沿全梁發(fā)生的，而且預(yù)應(yīng)力鋼筋僅在錨固和轉(zhuǎn)向部位與主梁變形一致，在截面上并不滿(mǎn)足變形協(xié)調(diào)關(guān)系，因此預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力就不能由截面變形參數(shù)和求出。這將為波紋鋼腹板混凝土組合箱梁的彎曲應(yīng)力計(jì)算采用平截面假定提供必要的理論基礎(chǔ)和變形協(xié)調(diào)條件。，設(shè)截面承受的總荷載彎矩為，在該彎矩作用下截面的整體撓度為，截面轉(zhuǎn)角為，設(shè)上翼板的轉(zhuǎn)角為，下翼板的轉(zhuǎn)角為，在上翼緣板中心軸處設(shè)一方向向下的局部坐標(biāo)系，在下翼板的中心軸處設(shè)一方向向下的局部坐標(biāo)系。如果不考慮鋼腹板范圍內(nèi)各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變，則可以把混凝土頂?shù)装宓目v向應(yīng)變點(diǎn)相連接，近似構(gòu)成一虛擬平面，這樣混凝土頂?shù)装宓目v向應(yīng)變可近似認(rèn)為符合“平截面假定”。試驗(yàn)測(cè)試和有限元分析均表明跨中截面各測(cè)點(diǎn)縱向應(yīng)變沿截面高度的分布呈非線(xiàn)性規(guī)律，鋼腹板各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變值很小，幾
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