裝配式鋼-高性能水泥基復合材料組合連續(xù)梁研究
發(fā)布時間:2020-08-05 09:41
【摘要】:近年來我國正大力發(fā)展新型裝配式組合梁結構,裝配式組合梁結構在橋梁工程領域有著巨大的發(fā)展空間。相比于傳統的裝配式結構,裝配式組合梁結構除了能有效地避免了下緣混凝土開裂、降低梁高、加快工程建設速度之外,還能產生巨大的生態(tài)效益價值。但是面對連續(xù)梁的受力特點,無論是傳統的裝配式結構還是組合梁結構都不可避免地面臨支點處負彎矩引起的混凝土頂板上緣開裂問題,從而引起了一系列病害問題,降低了結構使用壽命,增加了后期養(yǎng)護和檢測費用。本文針對裝配式組合連續(xù)梁結構的特點,開展了材料和梁體試驗研究與分析。主要工作和研究內容如下:(1)為貼合工程實際,在標準養(yǎng)護的條件下制備出了立方體抗壓強度達115.92MPa、立方體劈裂抗拉強度達18.68MPa的高性能水泥基復合材料。對材料進行各項力學性能試驗并研究鋼纖維摻量對材料強度的影響規(guī)律,得到鋼纖維最優(yōu)摻量并提出不同鋼纖維摻量對材料抗壓和抗拉強度的擬合公式。(2)通過對高性能水泥基復合材料電鏡掃描得到其微觀成像,對其進行定量的微觀參數分析,研究得到影響材料宏觀力學強度的微觀因素。(3)對相同高度不同直徑共6組栓釘進行抗推試驗研究,得到不同直徑的栓釘與高性能水泥基復合材料的荷載與相對滑移量之間的關系。將現場試驗得到的栓釘抗剪承載能力與我國規(guī)范值進行對比,得到實際值與理論規(guī)范值之間的誤差。(4)進行不配鋼筋的裝配式組合連續(xù)梁破壞試驗,觀察預制段和現澆段的連接情況和結構破壞發(fā)展形態(tài),測量結構破壞荷載、相應位置的撓度和應變情況。(5)利用有限元軟件ANSYS對試驗梁結構進行建模和計算。將數值分析的結果與現場試驗結果進行比對分析,驗證ANSYS計算結果的準確性和合理性。
【學位授予單位】:吉林建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:U441;U444
【圖文】:
a)橋面板裂縫 b)底部裂縫圖 1-1 裝配式空心板梁橋病害Fig.1-1 Bridge disease of fabricated hollow beam新型裝配式鋼混組合梁的出現較好地解決了上述問題。與我國廣泛存在的常規(guī)鋼筋混凝土梁橋相比,它不僅實現橋梁的快速施工,其橫向整體預制的橋面板構造還有助于克服常規(guī)裝配式鋼筋混凝土梁橋橫向整體性差的問題。同時,以鋼作為主梁的結構形式避免了下緣混凝土的開裂,從而大大減輕了橋梁因混凝土材料受拉而產生的病害,降低了后續(xù)維護成本,提高了組合梁橋結構的使用壽命。不僅如此,預制裝配式鋼混組合梁為施工標準化、保證施工質量、縮短工期提供了有力支撐,尤其是當跨線橋需要阻斷交通時,裝配式組合梁是最佳選擇?s短阻隔交通的時間對經濟正處于高速發(fā)展的中國來說是極為重要的,預制鋼混組合梁結構這種結構形式也必將成為未來橋梁發(fā)展的主要方向。除此之外,鋼材作為一種綠色建材,建筑垃圾少,對生態(tài)環(huán)境的影響小,大面積使用將產生巨大的生
圖 1-2 Sherbrooke 人行橋Fig.1-2 Pictures of Sherbrooke footbridge01 年間,世界上第一座 UHPC 公路橋在法國落地完,且除了橫向接縫以外也沒有設置橫向鋼筋,這是領域實現部分取代鋼筋功能的工程實例。地將 UHPC 的優(yōu)異性能運用到實際工程當中。湘西,UHPC 在地上錨固段作為粘結介質錨固 CFCC(高的強度和出色的耐久性,有效地解決了地貌體系中致鋼筋銹蝕的問題,極大地保障了結構的安全性。到新型地錨體系中后,大橋各項性能指標反應良好UHPC 材料憑其優(yōu)異性能逐步受到了國內外工程師之外,其出色的抗壓強度,部分取代配筋的特點更是國內外對于加入不同種類、不同纖維摻量的 UHPC
a) 鋼纖維拆袋 b) 鋼纖維示樣圖 2-1 鋼纖維圖片Fig.2-1 Pictures of steel fiber制備及養(yǎng)護比設計及依據鋼纖維的條件下,筆者與所在課題組,以膠凝材料總量、水泥摻摻量、水膠比、礦物摻和料種類為基本因素,做了近半年的前期了以下幾個結論,為后續(xù)配合比的制定提供了依據和參考。結論如水泥用量的越多,材料的早期強度(3 天強度)越高。但是,當00kg/m3時,試件普遍出現了 7 天抗壓強度反而比 3 天抗壓強度增長”趨勢。這是因為高水泥用量產生了較高的水化熱,立方體試
本文編號:2781367
【學位授予單位】:吉林建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:U441;U444
【圖文】:
a)橋面板裂縫 b)底部裂縫圖 1-1 裝配式空心板梁橋病害Fig.1-1 Bridge disease of fabricated hollow beam新型裝配式鋼混組合梁的出現較好地解決了上述問題。與我國廣泛存在的常規(guī)鋼筋混凝土梁橋相比,它不僅實現橋梁的快速施工,其橫向整體預制的橋面板構造還有助于克服常規(guī)裝配式鋼筋混凝土梁橋橫向整體性差的問題。同時,以鋼作為主梁的結構形式避免了下緣混凝土的開裂,從而大大減輕了橋梁因混凝土材料受拉而產生的病害,降低了后續(xù)維護成本,提高了組合梁橋結構的使用壽命。不僅如此,預制裝配式鋼混組合梁為施工標準化、保證施工質量、縮短工期提供了有力支撐,尤其是當跨線橋需要阻斷交通時,裝配式組合梁是最佳選擇?s短阻隔交通的時間對經濟正處于高速發(fā)展的中國來說是極為重要的,預制鋼混組合梁結構這種結構形式也必將成為未來橋梁發(fā)展的主要方向。除此之外,鋼材作為一種綠色建材,建筑垃圾少,對生態(tài)環(huán)境的影響小,大面積使用將產生巨大的生
圖 1-2 Sherbrooke 人行橋Fig.1-2 Pictures of Sherbrooke footbridge01 年間,世界上第一座 UHPC 公路橋在法國落地完,且除了橫向接縫以外也沒有設置橫向鋼筋,這是領域實現部分取代鋼筋功能的工程實例。地將 UHPC 的優(yōu)異性能運用到實際工程當中。湘西,UHPC 在地上錨固段作為粘結介質錨固 CFCC(高的強度和出色的耐久性,有效地解決了地貌體系中致鋼筋銹蝕的問題,極大地保障了結構的安全性。到新型地錨體系中后,大橋各項性能指標反應良好UHPC 材料憑其優(yōu)異性能逐步受到了國內外工程師之外,其出色的抗壓強度,部分取代配筋的特點更是國內外對于加入不同種類、不同纖維摻量的 UHPC
a) 鋼纖維拆袋 b) 鋼纖維示樣圖 2-1 鋼纖維圖片Fig.2-1 Pictures of steel fiber制備及養(yǎng)護比設計及依據鋼纖維的條件下,筆者與所在課題組,以膠凝材料總量、水泥摻摻量、水膠比、礦物摻和料種類為基本因素,做了近半年的前期了以下幾個結論,為后續(xù)配合比的制定提供了依據和參考。結論如水泥用量的越多,材料的早期強度(3 天強度)越高。但是,當00kg/m3時,試件普遍出現了 7 天抗壓強度反而比 3 天抗壓強度增長”趨勢。這是因為高水泥用量產生了較高的水化熱,立方體試
【參考文獻】
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9 聶建國,張眉河;鋼-混凝土組合梁負彎矩區(qū)板裂縫的研究[J];清華大學學報(自然科學版);1997年06期
本文編號:2781367
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