鐵路鋼桁腹預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁橋節(jié)點力學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2021-04-07 01:40
組合桁架結(jié)構(gòu)作為一種結(jié)構(gòu)重量輕、跨越能力強、經(jīng)濟效益好的新型結(jié)構(gòu)形式,在未來橋梁建設(shè)中有著巨大的應(yīng)用潛力。其中鋼-混凝土組合節(jié)點是保證組合桁架各部件之間能夠協(xié)同工作的重要構(gòu)造,但國內(nèi)關(guān)于組合節(jié)點研究還比較缺乏,這給組合桁架的推廣使用造成了一定的困難。本文以我國首座鐵路鋼桁腹組合箱梁橋為背景,結(jié)合模型試驗,對鋼桁腹組合箱梁節(jié)點的力學(xué)性能進行了研究。主要工作內(nèi)容如下:(1)結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析的基本理論,對有限元模型的材料本構(gòu)、單元選擇以及求解器等參數(shù)設(shè)置進行了詳細的介紹。同時,與已有試驗結(jié)果進行了對比,驗證了有限元建模方法的正確性;(2)利用ABAQUS軟件對組合節(jié)點在水平靜力荷載作用下的受力全過程進行了模擬,得出了節(jié)點受力全過程的荷載-位移變化曲線,各部件的應(yīng)力應(yīng)變大小及分布,并分析了節(jié)點受力的特點及荷載傳遞途徑;(3)采用單參數(shù)分析方法對節(jié)點力學(xué)性能影響因素進行了分析,得到了不同參數(shù)取值對節(jié)點力學(xué)性能的具體影響;(4)采用正交試驗方法,以節(jié)點的力學(xué)性能為指標(biāo),對節(jié)點進行了優(yōu)化分析,得到了各因素影響程度及最優(yōu)因素組合。
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
上承式組合桁架橋
能夠最大限度的提高施工速率,縮短建設(shè)時間。如圖1-2 所示。BrasdeIaPlaine 橋由于采用了開創(chuàng)性的鋼桁腹組合結(jié)構(gòu)技術(shù),而獲得了國際橋梁及結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(IABSE)的 2013 年度最佳結(jié)構(gòu)獎。該橋橋址位于一個峽谷處,設(shè)計時選取剛構(gòu)形式一跨跨過該峽谷,并且為了保證懸臂施工的安全,工程師們采取了兩個有效措施:一是依靠峽谷邊橋臺的重量來抵消施工荷載,二是將結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力錨固端放在橋臺上。此外,為了減輕溫度對該剛構(gòu)橋的作用效應(yīng),跨中合龍時僅僅合龍頂板,底板未合龍。圖 1-2 法國 Boulonnais 高架橋圖加拿大于 1997 年將活性混凝土應(yīng)用于工程建設(shè)中,建成了世界第一座采用活性混凝土的鋼桁腹組合結(jié)構(gòu)橋—Sherbrook。瑞士同年在萊茵河畔建成了 Dreirosenbridge[18]橋。該橋布設(shè)了兩層橋面,主梁截面高度達到了 8.5m,其鋼桁架的腹桿采用截面大小為 40mm×400mm 的箱型。同時,為了增加腹桿的穩(wěn)定性和強度,在腹桿箱內(nèi)全部進行了混凝土填充。施工階段的荷載,主要由鋼桁架的弦桿承受,在成橋之后再在上下弦桿外部包裹混凝土,進而組成型鋼混凝土。
計算理論和方法的正確性,日本學(xué)者對志津見大橋進行了靜載試驗,實計算結(jié)果比較接近,證明了計算方法的準(zhǔn)確性。如圖 1-3(a)、(b)所示得注意的是,日本在鐵路橋方面對鋼桁腹組合橋的應(yīng)用較少,僅修建了50m 的單線鐵路橋—山倉川橋,該橋頂?shù)装寰鶠榛炷,腹桿采用圓形鋼3(c)所示。a)木之川高架橋 b)志津見大橋
本文編號:3122553
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
上承式組合桁架橋
能夠最大限度的提高施工速率,縮短建設(shè)時間。如圖1-2 所示。BrasdeIaPlaine 橋由于采用了開創(chuàng)性的鋼桁腹組合結(jié)構(gòu)技術(shù),而獲得了國際橋梁及結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(IABSE)的 2013 年度最佳結(jié)構(gòu)獎。該橋橋址位于一個峽谷處,設(shè)計時選取剛構(gòu)形式一跨跨過該峽谷,并且為了保證懸臂施工的安全,工程師們采取了兩個有效措施:一是依靠峽谷邊橋臺的重量來抵消施工荷載,二是將結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力錨固端放在橋臺上。此外,為了減輕溫度對該剛構(gòu)橋的作用效應(yīng),跨中合龍時僅僅合龍頂板,底板未合龍。圖 1-2 法國 Boulonnais 高架橋圖加拿大于 1997 年將活性混凝土應(yīng)用于工程建設(shè)中,建成了世界第一座采用活性混凝土的鋼桁腹組合結(jié)構(gòu)橋—Sherbrook。瑞士同年在萊茵河畔建成了 Dreirosenbridge[18]橋。該橋布設(shè)了兩層橋面,主梁截面高度達到了 8.5m,其鋼桁架的腹桿采用截面大小為 40mm×400mm 的箱型。同時,為了增加腹桿的穩(wěn)定性和強度,在腹桿箱內(nèi)全部進行了混凝土填充。施工階段的荷載,主要由鋼桁架的弦桿承受,在成橋之后再在上下弦桿外部包裹混凝土,進而組成型鋼混凝土。
計算理論和方法的正確性,日本學(xué)者對志津見大橋進行了靜載試驗,實計算結(jié)果比較接近,證明了計算方法的準(zhǔn)確性。如圖 1-3(a)、(b)所示得注意的是,日本在鐵路橋方面對鋼桁腹組合橋的應(yīng)用較少,僅修建了50m 的單線鐵路橋—山倉川橋,該橋頂?shù)装寰鶠榛炷,腹桿采用圓形鋼3(c)所示。a)木之川高架橋 b)志津見大橋
本文編號:3122553
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