波纹钢腹板文献汇总(共7页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上波纹钢腹板文献汇总1. 概述通过查阅了相关的技术和文献资料，包括学位论文、期刊学术论文等，主要从以下几个方面汇总波纹钢腹板的相关特点，为有限元建模提供支持。1） 波纹钢腹板的基本受力特性简介2） 波纹钢腹板各向刚度折减理论方法3） 既往的有限元建模思路和方法最后根据上述三个方面的内容，结合空间网格模型，对模型的建立和刚度的修正提供支持。结构体系及布置2. 汇总内容2.1. 波纹钢腹板的基本受力特性简介随着桥梁建造技术和材料工艺的发展，桥梁结构向着轻型化、复杂化和大跨径方向发展。在传统的预应力混凝土桥梁结构的基础上，为了进一步的提高材料的使用效率，采用带加劲肋的平面钢板

2、代替传统的混凝土腹板。减少了工程量和工程造价，但是由于带加劲肋的平面钢腹板轴向刚度较大，采用平面钢腹板引起了如下三个方面的影响：1）限制了混凝土顶底板的收缩徐变效应，导致了混凝土翼缘板和钢腹板之间的应力重分布；2）降低了预应力效应：多达20%-25%的预应力，由腹板消耗；3）经济效果不显著：为了防止钢腹板在轴向压力下发生屈曲，需要增设加劲肋。为了解决上述问题，通过采用波纹钢腹板来代替带加劲肋的平面钢腹板，来改善上述问题。波纹钢腹板组合桥，采用波纹钢腹板代替传统的混凝土腹板及平钢腹板，与上述两者相比较，具有明显的优点：与平面钢腹板相比，避免了加劲肋的构造，减轻了自重，降低了建造成本；在轴向力作用

3、下，纵向呈褶皱形状的波纹钢腹板，能自由伸缩，解除了对顶底板的约束，使得混凝土的收缩徐变，以及翼缘板预应力都不会受到腹板的限制，不会发生转移和应力的重分布。从而有效的提高了预应力效率；波纹钢腹板具有较高的抗剪切屈曲强度，无需增设加劲肋，提高了经济效益。根据所查阅的资料总结，从结构的受力角度来看，波纹钢腹板具有以下的几个特点：首先，抗弯效应方面，由于纵向褶皱构造的特点，波纹钢腹板在弯矩及轴力的作用下，纵向可以自由伸缩。模型试验表明，波纹钢腹板受弯时，正应力及对应的正应变都很小，基本可以忽略其抗弯能力。在此基础上，波纹钢腹板组合桥的上下混凝土应变符合现行分布规律，称之为波纹钢腹板组合桥的弯曲“拟平截

4、面假定”。图表 1应力分布图表 2应变拟平截面假定其次，对于抗剪效应方面，相关试验及有限元分析都可以看出，混凝土顶底板承担了很小的剪力，剪力几乎全部由波纹钢腹板所承担。且剪应力沿波纹板高度方向均匀分布，应力状态接近纯剪。对于扭转变形来说，相比于混凝土腹板箱梁来说，波纹钢腹板抗扭刚度偏低，需要适当添加横隔板。偏载作用下，波纹钢腹板承担的正应力依然很小，波纹钢腹板的纵向抗弯刚度小，畸变翘曲刚度低，截面的畸变变形几乎全由上下混凝土板来协调。图表 3偏心荷载下，钢腹板纵向应力对于挠度的计算，不仅需要考虑弯矩变形效应，还要考虑到波纹钢腹板剪切变形的影响。有限元分析中需要计入腹板剪切变形的影响。2.2.

5、波纹钢腹板各向刚度折减理论方法2.2.1. 纵向有效弹性模量Ex：将波纹钢腹板等效为等高度的平面钢腹板，采用两者轴力作用下，轴向变形相同的条件。 根据资料显示，波纹钢腹板轴向有效弹性模量Ex一般为普通钢板弹性模量E0的几百分之一甚至几千分之一，可见波纹钢腹板的轴向刚度非常小，基本不承受弯矩和轴力。2.2.2. 剪切模量G：对于剪切刚度的折减，不同国家、机构及文献提出了各自的折减公式和方法。依据简化方法进行计算时，仅考虑波纹钢腹板的抗剪作用，忽略混凝土顶底板的剪切刚度。波纹钢腹板采用弯起腹板来代替加劲肋，计算时可以仅仅考虑腹板的剪切刚度，其剪切刚度略小于平面钢腹板的剪切刚度。可以用如下的简化公式

6、计算：图表 4波纹腹板几何参数示意图2.3. 既往的有限元建模思路和方法查阅既有的有限元建模及分析方法，分析方法主要包括两类：一类是修正各项刚度的单梁分析方法；另一类利用实体单元的方法来进行模拟，包括板壳单元，实体单元等方法。通过修正各项刚度的单梁模型分析中，所采用的修正刚度如下：计算抗弯刚度时，忽略钢腹板的影响；计算抗扭刚度时，将波纹钢腹板假定为平面钢腹板；计算箱梁截面抗剪面积时，只考虑钢腹板的作用。实体单元方法建模时，基本是采用大型有限元软件进行分析，包括ansys、abaqus等软件。通过总结发现，文献模拟时，对于混凝土顶底板来说，模拟时可以采用板壳单元或者实体单元来模拟。对于波纹钢腹板来说，都是采用板壳单元来进行模拟的。波纹钢腹板与混凝土顶底板的连接采用公用节点的方式。其余如预应力钢束等，可以通过杆单元来模拟，钢束单元节点可以采用耦合的方式与其余部分结合。3. 模型建立支持空间网格模型建立时，混凝土顶底板正常离散，刚度采用截面对应的刚度，不进行修正。波纹钢腹板等效为等高度的平面钢腹板。波纹钢腹板纵向单元需要进行修正，此时可以通过修改纵向有效弹性模量的方式，不计钢腹板的抗弯作用和承担