新型大縱肋正交異性鋼板-混凝土組合橋面板優(yōu)化設(shè)計(jì)及適用性研究.pdf

1、為提升正交異性鋼橋面板的抗疲勞性能，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了大縱肋正交異性鋼橋面板，研究表明:相對(duì)于傳統(tǒng)的正交異性鋼橋面板，該結(jié)構(gòu)在整體疲勞性能和經(jīng)濟(jì)性等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。但該類結(jié)構(gòu)頂板與縱肋焊縫和縱肋腹板局部區(qū)域疲勞強(qiáng)度不足問(wèn)題突出，進(jìn)一步完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并改善上述控制部位的疲勞性能，是推動(dòng)這一新型橋面板結(jié)構(gòu)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。在大縱肋正交異性鋼橋面板上設(shè)置混凝土結(jié)構(gòu)層，發(fā)展新型大縱肋正交異性鋼板—混凝土組合橋面板，是改善大縱肋正交異性鋼橋面板關(guān)鍵

2、疲勞易損部位抗疲勞性能的有效途徑。對(duì)于該類結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題及其在典型橋型中的適用性問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　主要研究工作如下:
　　(1)概述正交異性鋼橋面板發(fā)展歷程，簡(jiǎn)述傳統(tǒng)正交異性鋼橋面板面臨的兩類難題，綜述了大縱肋正交異性鋼橋面板的優(yōu)勢(shì)和不足。在此基礎(chǔ)上闡述了新型大縱肋正交異性鋼板—混凝土組合橋面板的發(fā)展概況;
　　(2)以典型的大縱肋正交異性鋼板—混凝土組合橋面板為研究對(duì)象，建立了其參數(shù)化有限元模型，分析了增設(shè)混

3、凝土結(jié)構(gòu)層在改善正交異性鋼橋面板局部應(yīng)力集中、增大結(jié)構(gòu)局部剛度方面的有效性。結(jié)果表明:組合結(jié)構(gòu)體系能夠增加其橋面剛度，顯著降低正交異性鋼橋面板關(guān)鍵疲勞易損部位的應(yīng)力水平;
　　(3)確定了影響新型大縱肋正交異性鋼板—混凝土組合橋面板結(jié)構(gòu)受力的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上基于Kriging方法對(duì)兩類大縱肋組合橋面板的截面參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究結(jié)果表明，所提出的Kriging方法適用于大縱肋組合橋面板的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　(4

4、)以所確定的新型大縱肋正交異性鋼板—混凝土組合橋面板優(yōu)化設(shè)計(jì)方案為研究對(duì)象，采用熱點(diǎn)應(yīng)力法對(duì)于三類橋面板的疲勞性能進(jìn)行了對(duì)比研究。研究結(jié)果表明:正交異性鋼橋面板與混凝土結(jié)構(gòu)層組成的組合受力體系能夠顯著降低新型大縱肋正交異性鋼板—混凝土組合橋面板中鋼橋面板關(guān)鍵疲勞易損部位的應(yīng)力幅，提高其疲勞壽命;
　　(5)以港珠澳大橋深水區(qū)非通航孔標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)連續(xù)鋼箱梁橋?yàn)楣こ瘫尘?，研究了新型大縱肋正交異性鋼板—混凝土組合橋面板在大跨度連續(xù)梁橋中的適用