变截面波形钢腹板组合梁桥的剪切变形及剪切屈曲研究

波形钢腹板组合梁桥是一种有竞争力的桥型，随跨径不断加大，需采用“变截面、悬臂施工、复合腹板”等建造技术，由此产生的剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲问题与等截面梁差异较大。本课题针对这些特点，系统开展受剪行为及其分析方法的理论和试验研究。 首先，研究了任意变截面波形钢腹板组合梁的剪应力解析计算方法，以揭示组合截面剪力在翼板和腹板间的分配比例沿桥跨的变化规律；在此基础上，针对悬臂施工状态和成桥状态，探讨了考虑变截面效应的剪切变形解析计算方法，为变形精确预测提供理论依据；最后，还结合模型试验，研究了波形钢腹板和支点附近内衬混凝土复合腹板的剪力传递机制和剪切屈曲承载力计算方法。 本课题在变截面波形钢腹板组合梁的“剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲”三个方面的研究成果，为该类大跨径桥梁的剪应力精细化分析、变形预测、剪切屈曲承载力计算、内衬混凝土构造等关键设计技术问题提供了理论依据。 2100433B

波形钢腹板组合梁桥是一种有竞争力的桥型，随跨径不断加大，需采用变截面、悬臂施工、复合腹板等建造技术，由此产生的剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲问题与等截面梁差异较大。本课题拟针对这些特点，系统开展受剪行为及其分析理论的研究。 首先，研究任意变截面波形钢腹板组合梁的剪应力解析计算方法，以揭示组合截面剪力在翼板和腹板间的分配比例沿桥跨的变化规律；在此基础上，针对悬臂施工状态和成桥状态，探讨考虑变截面效应的剪切变形解析计算方法，为变形精确预测提供理论依据；最后，还将结合拉压杆模型理论和模型试验，研究波形钢腹板和支点附近内衬混凝土复合腹板的剪力传递机制和剪切屈曲承载力计算方法。 本课题旨在攻克变截面波形钢腹板组合梁的剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲三个关键科学问题，为该类大跨径桥梁的剪应力精细化分析、变形预测、剪切屈曲承载力计算、内衬混凝土构造等关键设计技术问题提供理论依据。

变截面H型钢构件是轻型门式刚架结构中广泛采用的构件形式，研究其在循环荷载作用下的相关屈曲性能对推动轻型钢结构在我国的大力发展、完善我国抗震设计理论和抗震设计方法具有重要论意义。本项目将完成变截面H型钢构件的拟静力实验；建立循环荷载下变截面H型钢构件的分析模型；确定变截面H型钢构件在循环荷载作用下局部屈曲和整体屈曲的相互影响规律以及破坏机理；明确变截面H型钢构件相关屈曲性能的影响参数；归纳循环荷载作用下变截面H型钢构件相关屈曲性能的简化表达方法；建立可用于门式刚架结构抗震分析的变截面H型钢构件的计算模型；提出具体的抗震建议。

可变形电子技术是当前国际电子产业的前沿技术，研究可变形电子结构的动力屈曲和后屈曲问题，是具有显著创新性的前沿课题，具有重要的学术价值和现实意义。本项目研究可变形电子结构在不同应变速率下的非线性动力屈曲和后屈曲问题，研究其临界荷载、初发屈曲模态、初始屈曲时间，关注其屈曲变形的动态扩展规律及其最终屈曲模态，考虑初始缺陷的重要影响，并研究复杂应力情况下可变形电子结构的动力屈曲问题。本项目将得到可变形电子结构的动力屈曲和后屈曲的特征参量与结构材料性质、几何参数和载荷特性的关系，为可变形电子产品的设计与开发提供重要的理论依据。