拱桥中波形钢腹板的几何参数对其侧向刚度影响的研究立项申请.doc

大学生创新实验计划 立项申请书 项目名称：拱桥中波形钢腹板的几何参数对其侧向刚度影响的研究 项目负责人：　 韩东辰 学 号：　　　　　　1209070219 所在学院：　　 　水利与土木工程学院 年 级：　　　　　　 　大三 专 业：　　　　　　 土木工程　 联系电话：　　　　　 电子邮箱：　　　184428421@ 　　 指导教师：　　　　　剧锦三 填表日期：　　2014 年 　12　月　　11 日 一、申请信息表 项目名称 拱桥中波形钢腹板的几何参数对其侧向刚度影响的研究 项目起止时间 2014年12月 至 2015 年9 月 项目申请团队情况 姓名 学号 所在院系 班级 联系电话 电子邮箱 韩东辰 1209070219 水利与土木工程学院 土木122184428421@ 高冲 1209070317 水利与土木工程学院 土木1211343499484@ 张文韬 1209070218 水利与土木工程学院 土木1221587604099@ 指导教师情况 姓名 剧锦三 职务 土木工程系教授 职称 教授 电话电子邮箱 jujinsan@ 二、申请理由 （内容应包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣和已有的知识基础） 1、自身知识条件和已有知识基础 在自身具备的知识条件方面上，经过大学两年对基础知识和专业知识的学习以及自己对土木工程这门学科的浓厚兴趣从而在课外主动查阅了不少相关的桥梁工程的资料，阅读了有关波形钢腹板拱桥的研究生结业论文，为这次课题研究做了充分的准备。 2、自己的特长、兴趣 我们选择了波形钢腹板拱桥作为研究对象不仅仅是我们在这方面了解的知识比较多，掌握的ANSYS，MIDAS等有限元计算软件较为熟练，更重要的是我们认为对拱桥中波形钢腹板的几何参数对其侧向刚度影响的研究非常具有实用价值，而且对其很感兴趣，因此会更加投入的去完成这项课题的研究。 波形钢腹板桥梁已经在许多大跨度的桥梁工程中得到了应用，波形钢腹板拱桥中的波形钢腹板侧向屈曲问题仍然未有系统性，权威性的解答。希望能通过对此课题的研究，让波形钢腹板拱桥的侧向屈曲的问题得到适当的解决方法。从而使波形钢腹板结构更多的运用到我国的桥梁建设中，促进科技与经济的发展。 三、立项背景 （包括国内外研究现状、趋势、研究意义、参考文献和其他有关背景材料） 国内外研究现状和趋势 1.1波形钢腹板出现的起源及发展 箱型截面梁具有较大的抗弯、抗压和抗扭刚度,作为一种经济合理的截面形式,在现代桥梁中得到了广泛的应用。但是腹板与顶底板形成一体,顶底板的温度差及其腹板的干燥收缩引起的预应力损耗问题比较突出,腹板出现大量斜裂缝致使钢筋锈蚀。这些不利的影响及病害,严重的影响了桥梁结构的承载性能及其使用的耐久性能。为了尽可能避免桥梁出现的上述病害,使得桥梁上部结构的轻盈、经济、耐久等性能,就需要采取有效措施来变革传统混凝土箱梁结构。箱梁的顶板的作用既要直接承受车轮荷载并要有抵抗板的面外弯矩作用,其顶板厚度是根据受力要求而决定的。而箱梁的底板是满足桥梁整体受力要求,同时要满足施工要求。而腹板的主要功能是抗剪并要满足布置预应力束所需的构造要求。显然,箱梁的顶底板己经不能再减小厚度来满足降低结构的自重[1]。同时,传统预应力混凝土箱室腹板出现开裂等病害,顶底板与腹板之间的变形的制约关系需要改善。这不难让人产生对于占箱梁面积达30%-40%的腹板加以变革,通过减小其厚度来降低自重。综上原因，所以出现了钢腹板的应用，但是对应于平面刚腹板，需要钢腹板上增设加劲板或增大钢板厚度以防止腹板屈曲。特别是对于连续梁，由于在负弯矩区需增加底板厚度和缩小加劲板的间距以防止失稳，这将会使工程费用增加，提升工程难度。 为了解决由于平面钢腹板的约束作用而造成的截面的预应力的损失，1975 年法国的 CB 公司提出了用波形钢板(沿桥轴方向呈波形状，图 1.1 所示)代替平面钢板的设想，这种波形钢板因其在轴向为折叠状，当受到轴向预压力作用时能自由压缩，因而上下板混凝土的徐变、收缩而产生的变形将不受约束。从而避免了平面钢腹板的约束作用而造成结构截面的预应力损失。 波形腹板解决了结构截面的预应力损失问题，但是依然缺乏对这种新型产品的抗剪、抗扭及稳定性方面的受力特性全面的研究分析，无法