- 选题背景和意义：
波纹钢腹板组合梁桥是一种结构经济合理、外形简洁美观且具有良好力学性能的新型钢混组合结构，与普通的预应力混凝土梁桥相比，它具有很多有点，如上部结构自重轻，其腹板具有较低的纵向刚度，可以大大增强预应力效率等等，在国内外有着广泛研究。外包钢波纹钢腹板预弯组合槽形梁是一种新型的组合结构桥梁上部结构形式，其构造和力学特点使其特别适用于通轨道梁。 这种结构解决了普通预应力混凝土槽形梁板梁结合部位受力情况复杂、混凝土容易产生开裂；板梁结合部位配筋构造复杂、施工难度大；施工技术条件要求高；现场浇筑施工占地面积大、施工周期长等问题。
本课题设计适合于城市轨道交通轨道梁工程、跨径为30m的波纹钢腹板预弯组合槽形梁桥的上部结构。课题设计在掌握该类结构的力学特点基础上，拟定30m外包钢波纹钢腹板预弯组合槽形梁的基本构造和主要尺寸。采用杆系有限元软件（Midas）对初步设计结构进行承载能力极限状态、正常使用极限状态的验算，通过结果来进行设计优化改善，直至获得符合规范且合理的设计方案。
- 课题关键问题及难点：
波纹钢腹板预弯组合槽形梁是一种新型的组合结构桥梁上部结构形式，其应用在国内并未普及，本科对组合槽型截面的学习内容较为欠缺，相关设计资料可参考的较少，合理地选择尺寸参数能同时充分发挥钢腹板的抗剪强度及抗屈曲能力，又能节省钢材，因此需要对槽型梁的结构特性有一定的掌握，对其结构参数选取需加慎重考虑。
对于钢-混凝土组合结构(包括波形钢腹板组合梁)，有限元软件只能计算内力，却不能计算其抗弯承载力，需要采用理论计算方法手动计 算抗弯承载力。需尝试结合杆系有限元软件对初步设计结构进行承载能力极限状态、正常使用极限状态的验算。
同时，对于验算结果，要结合相关结构特性来继续调整设计中的不合理处，并再次进行验算，直至结果符合规范要求。
- 文献综述（或调研报告）：
李宏江、叶见曙、万水、钱培舒等在波形钢腹板预应力混凝土箱梁的试验研究中，根据国外已建桥梁的箱梁尺寸，设计了缩尺模型试验梁。通过测试模型梁在静力荷载作用下的挠度和应变，来分析这种箱梁结构的弯曲、扭转和畸变等力学特性。他们的试验结果表明：在弯曲荷载作用下，波形钢腹板主要承担剪力，而弯矩仅由混凝土顶板和底板来承担，同时箱梁的挠度应计及钢腹板的剪切变形的影响。 另外，波形钢腹板预应力混凝土箱梁对偏心荷载作用时产生的扭转变形和畸变的抵抗能力相对较差。波形钢腹板预应力混凝土箱梁具有区别于传统混凝土箱梁结构的力学特性。
万水、卢炳灿、张恒平、蒋正国等通过对波形钢腹板PC组合连续箱梁桥主梁结构的分析计算以及对波形钢腹板、剪力连接键和螺旋梯道的结构设计，从结构设计、结构计算与施工方法三个方面介绍了我国第一座波形钢腹板PC组合连续箱梁人行桥的设计（2004年的长征桥）与建造过程，为这种新型组合箱梁结构应用于我国桥梁工程提供了的经验。
单成林通过解析方法及空间有限元方法研究波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥在各种腹板尺寸参数时，对钢腹板的剪切屈曲应力或临界荷载及屈曲模态的影响。计算及分析结果表明：腹板高度越大，其它参数不变时，屈曲临界荷载随折叠角度的增大而呈抛物线形的增加幅度越小；当腹板折叠角度越大，腹板越厚，其它参数不变时，屈曲临界荷载随着腹板高度的增加呈抛物线形的下降幅度越大。因此，在钢腹板的5个参数中，腹板高度及腹板折叠角度两个参数对腹板的剪切屈曲稳定和屈曲模态起着关键的作用，不能随意用腹板的高厚比来衡量屈曲应力的大小。
陈敬民、钱永久在槽形截面梁静力特性研究中综合考虑了槽形梁的剪切变形和剪滞翘曲应力的自平衡条件,以最小势能原理为基础建立了槽形结构三个广义位移的控制微分方程和自然边界条件,获得了相应广义位移的闭合解,提出了一种对槽形梁静力学特性的准确分析方法.算例中详细分析了剪切变形、剪力滞后和自平衡条件等因素对槽形梁挠度和应力的贡献,明确了槽形梁的静力学特点.该文解析解与有限元数值解进行了比较,证明了该文方法的有效性.
郑光辉在其硕士学位论文《城市中等跨径波纹钢腹板组合梁桥上部结构力学性能和优化设计研究》中使用ANSYS有限元软件，建立波纹钢腹板组合梁桥上部结构有限元模型，并以腹板厚度和高度为优化设计的设计变量，以腹板钢材的用量为目标函数，对梁桥进行优化设计。同时得出结论：梁跨中挠度随着波纹钢腹板厚度的增加，挠度值逐渐变小，说明腹板的抗弯强度逐渐增大。腹板最大剪应力随着波纹钢腹板厚度的增大而下降，且偏心荷载下的剪应力比对荷载下的剪应力大。随着箱梁顶、底板厚度的增大，跨中顶底板左右侧的纵向正应力和箱梁的纵向最大挠度都下降，相当于箱梁的抗截面刚度得到提高。当顶底板厚度变化时，底板厚度变化时的跨中纵向正应力和挠度的变化幅度要大于项板厚度变化时的相应变化幅度。而且分别优化腹板厚度和高度对目标函数的影响相差不大。
以上是文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
