【摘要】：提高既有公路橋梁的通行能力,橋梁拓寬改建往往比拆除重建更具有優(yōu)勢(shì)。但是拓寬接縫部位受力復(fù)雜,極易發(fā)生病害,而傳統(tǒng)的混凝土材料的抗拉性能和變形能力較差。因此,對(duì)橋梁拓寬接縫局部受力研究和對(duì)接縫材料的研究和應(yīng)用考證,對(duì)于改善縱縫連接性能具有理論和實(shí)踐意義。為研究接縫局部受力性能及對(duì)比研究堿式硫酸鎂水泥混凝土和普通硅酸鹽水泥混凝土作為接縫材料的使用性能,本文主要開展以下工作:1.利用MIDAS軟件建立拓寬箱梁橋的板殼計(jì)算模型,分析濕接縫寬度、頂板厚度及腹板斜率等對(duì)拓寬箱梁橋連接板的縱向有效工作寬度的影響,并參考橋面板計(jì)算中連續(xù)單向板及鉸接懸臂板的計(jì)算理論建立連接板橫向計(jì)算的模型;2.對(duì)2組拓寬箱梁構(gòu)件開展多種荷載工況下的靜載試驗(yàn),研究堿式硫酸鎂水泥混凝土和普通硅酸鹽水泥混凝土作為接縫材料的受力性能,同時(shí)利用ANSYS軟件對(duì)拓寬箱梁節(jié)段彈性工作階段建立有限元計(jì)算模型,與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析并修正計(jì)算模型,然后分析基礎(chǔ)沉降對(duì)接縫橫向受力的影響。本文主要結(jié)論如下:(1)當(dāng)拓寬連接方式采用剛接或者鉸接時(shí),箱梁間連接板的縱向有效工作寬度可以偏安全地按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,其縱向有效工作寬度受頂板厚度影響最大,板的厚度每增加0.1m,有效工作寬度大概增加30%。(2)采用剛性連接方式拓寬后的接縫跨中彎矩和采用鉸接方式拓寬后的懸臂根部剪力比按規(guī)范計(jì)算的值大,可以在按照連續(xù)單向板及鉸接懸臂板的計(jì)算基礎(chǔ)上乘以1.4的修正系數(shù),其余內(nèi)力計(jì)算可以偏安全地參考橋面板計(jì)算中連續(xù)單向板及鉸接懸臂板的計(jì)算理論進(jìn)行計(jì)算。(3)在同種工況作用下,以堿式硫酸鎂水泥混凝土和以普通水泥混凝土作為材料的拓寬接縫的受力狀態(tài)基本一致,接縫局部產(chǎn)生的橫向應(yīng)力比較接近。當(dāng)集中荷載作用于接縫中部時(shí),堿式硫酸鎂水泥混凝土接縫的極限承載能力約為普通硅酸鹽水泥混凝土接縫的1.45倍,當(dāng)荷載對(duì)稱作用于箱梁內(nèi)側(cè)翼緣板中部時(shí),堿式硫酸鎂水泥混凝土拓寬接縫的極限承載能力約為普通水泥混凝土接縫的1.04倍。(4)新橋基礎(chǔ)沉降會(huì)在新舊橋內(nèi)側(cè)翼緣板和接縫局部產(chǎn)生較大的橫向內(nèi)力,靠近舊橋側(cè)接縫及舊橋內(nèi)側(cè)翼緣板上緣受拉下緣受壓,靠近新橋側(cè)接縫及新橋內(nèi)側(cè)翼緣板上緣受壓下緣受拉,且在支座附近受基礎(chǔ)沉降的影響最大。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U441;U414

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本文編號(hào)：2590914