混凝土鱼腹式箱梁剪力滞效应研究分析

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1、混凝土鱼腹式箱梁剪力滞效应研究分析TheResearchandAnalysisinShearLagEffectofConcreteFish-belliedBoxBeam研究生：金玉佳指导教师：张海副教授学科专业：桥梁与隧道工程二〇一七年三月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文混凝土鱼腹式箱梁剪滞效应研究分析作者姓名：金玉佳入学年份：2014年9月指导教师：张海副教授学科专业：桥梁与隧道工程申请学位：工学硕士所在单位：交通工程学院论文提交日期：2016年11月论文答辩日期：2017年3月学位授予日期：2017年3月答辩委员会主席：答辩委员会组成：论文评阅人

2、：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过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谢意。作者签名：日期：2016年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览

3、。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□√半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：2017年3月日期：2017年3月硕士研究生学位论文摘要I摘要鱼腹式箱梁继承箱梁抗扭刚度大等诸多优点的同时，其线形优美满足城市景观的需求，因而被广泛应用于城市桥梁建设中。鱼腹式箱梁由于其边腹板特殊的倾斜形式造成其受力空间性大大加强，且边腹板与顶、底板及次边腹板分界不清以至于无法准确对其内力分配进行计算。箱梁剪滞效应是一大难题，本文利用有限元方法对鱼腹式箱梁的剪滞效应进行研究分析，主要研究内容如下：（1）使用有限

4、元法验证能量变分法在直腹式箱梁剪滞效应计算时的正确性，在此基础上对比分析鱼腹式箱梁与直腹式箱梁剪滞系数分布的差异，说明传统能量变分法在鱼腹式箱梁剪滞效应计算时的不适用性。从空间受力角度分析结果表明，鱼腹式箱梁各腹板的内力分配不均、中性轴位置变化差异大、荷载作用下存在较大横向弯曲等是其剪滞系数分布与直腹式存在差异的主要原因。（2）使用有限元法，首先从静力角度分析鱼腹式箱梁剪滞效应的相关影响因素，本文主要以跨宽比、内外腹板宽度、顶底板厚度、边腹板倾斜角度及静止车辆布置（数量和摆放位置组合）几个方面作为控制因子进行鱼腹式箱梁剪滞效应的静力影响因素分析，同时给出相关建议为此类箱梁设计

5、建设积累经验。（3）从动力角度分析鱼腹式箱梁在移动车辆荷载作用下强迫振动时的剪滞效应影响因素，动剪滞效应影响因素分析时主要从移动车辆属性角度出发，分别使用行车速度、车辆质量（重力值影响和质量影响分别考虑）及车辆行驶方向作为控制因子分析其对鱼腹式箱梁动剪滞效应的影响因素分析。通过研究发现，鱼腹式箱梁由于其受力空间性大大增强导致其剪滞系数分布曲线呈现出与传统直腹式箱梁剪滞系数曲线不同的分布及走势，鱼腹式箱梁在设计计算时应尽量使用实体单元建模做受力分析。鱼腹式箱梁截面各部位尺寸改变对其各区域剪滞系数分布影响不同；车辆荷载偏载布置时剪滞系数最大，对称布置时剪滞系数分布均匀类似自重时曲

6、线分布；行车速度及车辆质量对箱梁剪滞效应均有较大影响等。关键词：剪滞效应；鱼腹式箱梁；腹板内力分配；中性轴；剪切零点II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractFish-belliedboxbeaminheritsadvantagesofboxbeamsuchasbettertorsionalrigidity，andthebeautifuloutlinemeetrequirementsofurbanlandscape,soitwascomprehensiveusedforurbanbridgesbuild.Forfish-belliedb

7、oxbeam，theoutsidewebisinclinesothatenhancedspatialstress，andtheboundaryofoutsidewebandflange，nexttooutsidewebarefuzzy，soitishardlytocalculatetheloadassignmentbetweenwebs.Shearlageffectisaheadacheproblem，thisarticleusesfiniteelementssimulatedtoanalysisshe