本文選題：正交異性鋼-混凝土組合橋面系 + 組合橋面板�。� 參考：《長安大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：基于鋪裝一體化的正交異性鋼-混凝土組合橋面系是一種在正交異性鋼橋面板上澆筑混凝土剛性基層然后鋪筑瀝青鋪裝層的組合橋面體系。該組合橋面體系能同時(shí)改善鋼橋面板靜力和疲勞性能,且能解決鋼橋面鋪裝脫粘、開裂等病害,是一種性能優(yōu)越、發(fā)展空間大的新型橋面結(jié)構(gòu)體系。本文通過足尺模型試驗(yàn)研究了正交異性鋼-混凝土組合橋面系的靜力性能,同時(shí)采用有限元方法進(jìn)行了該組合橋面系設(shè)計(jì)參數(shù)分析和擬合,并進(jìn)行了剛性基層影響分析,最后進(jìn)行了正交異性鋼-混凝土組合橋面系理論分析。主要研究工作如下:(1)比較了組合橋面結(jié)構(gòu)和組合(復(fù)合)鋪裝結(jié)構(gòu)間的異同,總結(jié)了正交異性鋼-混凝土組合橋面系構(gòu)造要求,并在收集正交異性鋼橋面板疲勞和鋼橋面鋪裝病害和成因分析的基礎(chǔ)上,提出了正交異性鋼-混凝土組合橋面系6個(gè)控制指標(biāo),包括混凝土剛性基層最大拉應(yīng)力σct、瀝青鋪裝層最大拉應(yīng)力σat、剛性基層與鋼頂板界面最大剪應(yīng)力τ1、剛性基層與瀝青鋪裝層界面最大剪應(yīng)力τ2、鋼頂板最大mises應(yīng)力σd、過焊孔最大mises應(yīng)力σh。(2)進(jìn)行了正交異性鋼-混凝土組合橋面系足尺模型試驗(yàn)研究,分別測試了裸正交異性鋼橋面板、鋪設(shè)輕質(zhì)混凝土剛性基層后的鋼-混組合橋面板以及鋪設(shè)瀝青鋪裝層后的鋼-混-瀝青組合橋面系三個(gè)階段在不同荷載荷位工況下結(jié)構(gòu)各部位應(yīng)力值,并進(jìn)行了有限元分析。(3)采用有限元方法進(jìn)行了正交異性鋼-混凝土組合橋面系單參數(shù)和多參數(shù)分析,分別研究了各設(shè)計(jì)參數(shù)對正交異性鋼-混凝土組合橋面系控制指標(biāo)的影響。同時(shí)采用正交試驗(yàn)理論進(jìn)行正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì),并對各試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元線性回歸分析,得到各控制指標(biāo)與6個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)間的線性回歸公式,進(jìn)行了各設(shè)計(jì)參數(shù)對各控制指標(biāo)影響的顯著性和主次影響分析。(4)采用有限元方法分析了剛性基層對閉口和開口加勁肋正交異性鋼-混凝土組合橋面板的位移及幾個(gè)應(yīng)力關(guān)注點(diǎn)應(yīng)力的影響,并采用子模型法,進(jìn)行了剛性基層對閉口加勁肋正交異性鋼-混凝土組合橋面板關(guān)注點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)的影響分析。同時(shí)探討了剛性基層厚度和彈性模量對正交異性鋼-混凝土組合橋面板的影響。(5)進(jìn)行了正交異性鋼-混凝土組合橋面系理論分析,分別推導(dǎo)了正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)正交異性鋼-混凝土組合橋面系縱橫向承載能力和界面剪應(yīng)力計(jì)算公式,并進(jìn)行了典型橋例對比分析和參數(shù)分析。
[Abstract]:The orthotropic steel-concrete composite deck system based on the integration of pavement is a kind of composite deck system in which the rigid base of concrete is poured on the deck of orthotropic steel bridge and then the asphalt pavement is laid. The composite deck system can simultaneously improve the static and fatigue performance of steel bridge slab, and can solve the problems such as debonding and cracking of steel deck pavement. It is a new type of bridge deck structure system with excellent performance and large development space. In this paper, the static behavior of orthotropic steel-concrete composite deck system is studied by full-scale model test. The design parameters of the composite deck system are analyzed and fitted by finite element method, and the influence of rigid base is analyzed. Finally, theoretical analysis of orthotropic steel-concrete composite deck system is carried out. The main research work is as follows: (1) the similarities and differences between composite deck structure and composite (composite) pavement structure are compared, and the structural requirements of orthotropic steel-concrete composite deck system are summarized. On the basis of collecting fatigue of orthotropic steel bridge face slab and analysis of damage and cause of steel deck pavement, six control indexes of orthotropic steel-concrete composite deck system are put forward. These include maximum tensile stress 蟽 ct of concrete rigid base, maximum tensile stress 蟽 atof asphalt pavement, maximum shear stress 蟿 1 of interface between rigid base and steel roof, maximum shear stress 蟿 2 of interface between rigid base and asphalt pavement, maximum mises stress 蟽 d of steel roof. The maximum mises stress of welded hole 蟽 h. K _ 2) has been studied by full-scale model test of orthotropic steel-concrete composite deck system. The bare orthotropic steel bridge panels were tested, After laying the rigid base of lightweight concrete, the stress values of different parts of the structure are obtained from the steel-concrete composite deck after laying the rigid base and the steel-mix-asphalt composite deck after laying the asphalt pavement. The single parameter and multi-parameter analysis of orthotropic steel-concrete composite deck system are carried out by using finite element method. The influence of each design parameter on the control index of orthotropic steel-concrete composite deck system is studied respectively. At the same time, the orthogonal test scheme is designed by using the theory of orthogonal test, and the linear regression formula between the control index and the six design parameters is obtained by multivariate linear regression analysis of the test results. The significance and the primary and secondary influence of design parameters on each control index are analyzed. The finite element method is used to analyze the displacement and several parts of rigid base for orthotropic steel-concrete composite deck slab with closed and open stiffening ribs. The effect of stress on stress, The influence of rigid base on stress concentration factor of orthotropic steel-concrete composite deck slab with closed stiffening rib is analyzed by submodel method. At the same time, the influence of thickness and elastic modulus of rigid base on orthotropic steel-concrete composite deck slabs is discussed. The theoretical analysis of orthotropic steel-concrete composite deck system is carried out. The formulas of longitudinal and transverse load-bearing capacity and interface shear stress of orthotropic steel-concrete composite deck in positive and negative moment regions are derived respectively. The comparison and parameter analysis of typical bridges are carried out.
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U443.32

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本文編號：1840048