本文選題：重載公路 + 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁　； 參考：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋是高速公路常見的橋型,隨著我國經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸車輛的快速發(fā)展,公路橋梁上的車輛荷載類型也發(fā)生著巨大的變化,重載運(yùn)輸趨勢明顯。尤其內(nèi)蒙古作為我國的煤炭資源大省,運(yùn)煤車輛的載重普遍較大甚至有相當(dāng)一部分車輛屬于超載運(yùn)行,當(dāng)大量的重載車輛駛過橋梁時(shí),對(duì)橋梁可能造成局部損傷;這些損傷的累積會(huì)使橋梁損傷逐漸加重、承載能力逐漸降低,縮短橋梁的使用壽命,甚至導(dǎo)致橋梁在某次重型車輛通過時(shí)發(fā)生垮塌,給國家和人民帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和生命安全。本文選取高速公路G6內(nèi)蒙古路段中常見橋型跨徑為20m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋作為研究對(duì)象,研究其在重載交通作用下承載能力的變化,主要做了以下工作:(1)根據(jù)相似理論設(shè)計(jì)了縮尺比例為1:3的預(yù)應(yīng)力混凝土模型梁,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模型梁的極限承載力靜載試驗(yàn)。同時(shí)利用大型通用有限元軟件ABAQUS建立模型梁的有限元模型,通過數(shù)值模擬計(jì)算出模型梁的極限承載力。與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,來校正有限元模型的正確性。(2)基于內(nèi)蒙古路段車輛荷載調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2015)中三種疲勞計(jì)算荷載模型以及超載20%、500%和70%的超載模型;利用影響線找到梁體的最不利荷載位置,用ABAQUS計(jì)算出以上各種疲勞荷載模型作用下梁體的應(yīng)力幅。(3)基于普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力-壽命曲線方程,計(jì)算模型梁在各應(yīng)力幅下的疲勞壽命。結(jié)算結(jié)果表明應(yīng)力幅越大,模型梁的疲勞壽命越短。按規(guī)范設(shè)計(jì)的橋梁能夠滿足設(shè)計(jì)使用壽命,但重載交通嚴(yán)重降低橋梁的使用壽命。(4)預(yù)應(yīng)力混凝土梁在疲勞變形過程中呈現(xiàn)出明顯的三階段規(guī)律,總結(jié)各個(gè)階段梁體各組成材料的疲勞本構(gòu)關(guān)系的變化,利用有限元軟件ABAQUS對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土模型梁進(jìn)行疲勞全過程數(shù)值模擬;計(jì)算模型梁在各應(yīng)力幅下經(jīng)過10年、30年、50年、70年、90年及100年疲勞荷載循環(huán)后的剩余承載力變化。結(jié)果表明應(yīng)力幅越大,模型梁的剩余承載力下降的越快,而且下降幅度也更大。
[Abstract]:Prestressed concrete girder bridge is a common type of highway bridge. With the rapid development of economy and transportation vehicles in China, the type of vehicle load on highway bridge is also changing greatly, and the trend of heavy load transportation is obvious. In particular, Inner Mongolia is a big province of coal resources in China, the load of coal transport vehicles is generally larger, even a considerable number of vehicles are overloaded, when a large number of heavy-haul vehicles pass the bridge, it may cause local damage to the bridge. The accumulation of these damages will gradually aggravate the damage of the bridge, reduce the bearing capacity gradually, shorten the service life of the bridge, and even cause the bridge to collapse during the passage of a heavy vehicle. To the country and the people bring huge economic loss and safety of life. In this paper, the prestressed concrete box girder bridge with 20m span in G6 section of Inner Mongolia expressway is chosen as the research object, and the change of its bearing capacity under the action of heavy traffic is studied. Based on the similarity theory, a prestressed concrete model beam with a scale of 1:3 is designed, and the ultimate bearing capacity of the model beam is tested in the laboratory. At the same time, the finite element model of the model beam is established by using the large-scale universal finite element software ABAQUS, and the ultimate bearing capacity of the model beam is calculated by numerical simulation. Comparing with the test results to correct the correctness of the finite element model. (2) based on the investigation of vehicle load in Inner Mongolia section, Combined with the three fatigue calculation load models and the overload models of 20% and 70% overload in JTG D60-2015, the most unfavorable load position of beam is found by the influence line. Based on the stress-life curve equation of common steel bar and prestressed bar, the fatigue life of model beam under various stress amplitude is calculated by ABAQUS. The results show that the fatigue life of the model beam is shorter with the increase of stress amplitude. The bridge designed according to the specifications can satisfy the design life, but heavy traffic reduces the service life of the bridge seriously. (4) the prestressed concrete beam shows obvious three-stage rule in the process of fatigue deformation. This paper summarizes the changes of fatigue constitutive relation of each component material of beam body in each stage, and carries on the numerical simulation of the whole fatigue process of prestressed concrete model beam by using finite element software ABAQUS. The residual bearing capacity of the model beam is calculated after 10 years, 30 years, 50 years, 70 years, 90 years and 100 years of fatigue load cycles under various stress ranges. The results show that the larger the stress amplitude, the faster the residual bearing capacity of the model beam decreases and the larger the decrease is.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U448.35

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李蘭蘭;王海林;陳明長;逯久喜;;鐵路客運(yùn)專線32m箱梁戰(zhàn)時(shí)破損后剩余承載力分析[J];國防交通工程與技術(shù);2009年02期

2 伍志平,袁錦根;簡支梁火災(zāi)反應(yīng)及梁、板災(zāi)后剩余承載力的試驗(yàn)[J];住宅科技;2003年07期

3 郭秀峰;淺談雙預(yù)應(yīng)力混凝土梁[J];山西建筑;2002年03期

4 周武谷;預(yù)應(yīng)力混凝土梁裂縫的預(yù)防及處理[J];橋梁建設(shè);2003年S1期

5 徐玉野;王全鳳;;火災(zāi)后鋼筋混凝土柱的剩余承載力研究[J];工程力學(xué);2010年02期

6 唐詩明;目前鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁存在的問題[J];鐵道建筑;1989年03期

7 趙付安;;談加大預(yù)應(yīng)力混凝土梁跨度的措施[J];工程建設(shè)與設(shè)計(jì);2014年03期

8 孟慶伶;早期預(yù)應(yīng)力混凝土梁的耐久性調(diào)查[J];鐵道建筑;2001年11期

9 沈柏臣,趙治冶,王麗華;預(yù)應(yīng)力混凝土梁鑒定試驗(yàn)及其結(jié)果判定[J];鐵道建筑;2002年08期

10 邱文亮,姜萌;部分約束預(yù)應(yīng)力混凝土梁分析[J];世界橋梁;2002年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 沈玉蘭;;預(yù)應(yīng)力混凝土梁靜載彎曲抗裂試驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn)[A];預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)況與發(fā)展——中國土木工程學(xué)會(huì)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)會(huì)后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)委員會(huì)第一屆第三次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];1992年

2 尚仁杰;張強(qiáng);周建鋒;曾昭波;;緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)研究[A];第十屆后張預(yù)應(yīng)力學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

3 吳繼鋒;馬新峰;;超長無黏接預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工質(zhì)量控制[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫(第13卷)[C];2010年

4 李亮平;林清;周成昀;劉澤宇;羅道榮;陳小佳;張謝東;;預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工的撓度預(yù)控研究[A];第二屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集（上卷）[C];2004年

5 喬揚(yáng);陳海波;;高頻噪聲激勵(lì)的結(jié)構(gòu)聲振疲勞壽命預(yù)報(bào)[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

6 王茜;高建嶺;張宏濤;;復(fù)合材料修復(fù)含裂紋管道的疲勞壽命估計(jì)方法[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 郭曉輝;張新樂;曹海;李硯召;;預(yù)應(yīng)力混凝土梁抗沖擊性能試驗(yàn)研究[A];第20屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ冊(cè)）[C];2011年

8 甘敢;;碎石預(yù)應(yīng)力混凝土梁在中小橋梁中的簡便應(yīng)用[A];第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅲ冊(cè)）[C];2006年

9 袁建力;朱燁;胡德虎;;預(yù)應(yīng)力混凝土梁彎矩—曲率基本曲線的簡捷算法[A];工程設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)：第十五屆全國工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

10 梁健;張亞軍;張欣耀;;船用材料在不同環(huán)境下的腐蝕疲勞性能研究[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 唐佩綿;鐵路用鋼制部件的疲勞性能研究[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2013年

2 重慶大學(xué) 龔士弘 盛光敏;震區(qū)用鋼知識(shí)問答[N];中國冶金報(bào);2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 趙少偉;雙預(yù)應(yīng)力混凝土梁理論與試驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2007年

2 李瑞鴿;全預(yù)應(yīng)力混凝土梁動(dòng)力性能研究及有效預(yù)應(yīng)力識(shí)別[D];華中科技大學(xué);2009年

3 石燕棟;鋁合金點(diǎn)焊接頭疲勞性能與壽命預(yù)測方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

4 段小成;變幅載荷下橡膠隔振器高溫疲勞試驗(yàn)與建模方法研究[D];華南理工大學(xué);2016年

5 伍希志;CFRP修復(fù)裂紋鋼板的粘接和疲勞性能研究[D];湖南大學(xué);2016年

6 肖峗;預(yù)應(yīng)力混凝土梁超載疲勞剛度退化試驗(yàn)研究[D];北京交通大學(xué);2014年

7 奚蔚;缺口件疲勞壽命分布及參數(shù)敏度分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 蔡福海;起重機(jī)桁架臂疲勞壽命與可靠性研究[D];大連理工大學(xué);2014年

9 譚軍;碳纖維布加固預(yù)應(yīng)力混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)與分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

10 閆曉亮;高速滾動(dòng)軸承的混合潤滑性能及疲勞壽命研究[D];北京理工大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 徐杰梁;重載公路預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁疲勞性能研究[D];北京交通大學(xué);2017年

2 薄理壯;沖擊作用下銹蝕R.C.短柱損傷與剩余承載力試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 李福如;在役預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析及剩余承載力評(píng)定[D];青島理工大學(xué);2010年

4 辛保兵;既有預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋剩余承載力評(píng)估方法研究[D];鄭州大學(xué);2010年

5 唐瑞瑞;過火后錨筋預(yù)埋件剩余承載力及粘結(jié)滑移性能研究分析[D];北京建筑大學(xué);2014年

6 虎潔瓊;鋼管混凝土系桿拱橋復(fù)合式吊桿疲勞性能研究[D];長安大學(xué);2015年

7 陳蘊(yùn)威;剛果（布）1號(hào)公路Loukouni橋靜力優(yōu)化和疲勞性能研究[D];清華大學(xué);2015年

8 劉偉;WC-Co硬質(zhì)合金的小能多沖與靜疲勞性能研究[D];湖南大學(xué);2016年

9 李趾揚(yáng);吊車荷載作用下鋼構(gòu)件的疲勞性能研究[D];天津大學(xué);2014年

10 徐艮才;連續(xù)鋼桁拱主桁節(jié)點(diǎn)和懸臂托架連接疲勞性能研究[D];西南交通大學(xué);2017年

，

本文編號(hào)：1927210