高速公路改擴建工程中,三向預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋因為橫向預(yù)應(yīng)力筋的存在,導(dǎo)致難以采用傳統(tǒng)方式進行拓寬拼接。針對這一情況,本文以淮江高速公路鹽河大橋拓寬工程為背景,提出了一種采用橫向加勁鋼板的新舊橋梁橫向拼接方案,通過在橫向拼接縫兩側(cè)的新舊箱梁翼緣板上,沿縱向均勻嵌入橫向加勁鋼板,以達到連接新、舊橋箱梁的目的。為研究此技術(shù)的可靠性,論文利用Midas FEA軟件,建立了全橋拼接結(jié)構(gòu)的實體有限元模型,在此基礎(chǔ)上利用子模型法建立了局部模型,并進行了結(jié)構(gòu)分析。全橋模型分別考慮了混凝土縱向收縮徐變差作用、新舊橋基礎(chǔ)沉降差作用和車道荷載作用,并對關(guān)鍵截面在上述作用下的截面應(yīng)力進行了荷載組合。結(jié)果表明,在各種荷載工況作用下,拼接結(jié)構(gòu)整體受力性能良好。同時,橫向加勁鋼板這一拼接結(jié)構(gòu)能夠較好的協(xié)調(diào)新舊橋之間的變形,在混凝土收縮徐變差作用下,新舊箱梁共同運營三年六個月后的縱向變形差最大達到了5.84mm,在基礎(chǔ)沉降作用下,新舊箱梁豎向撓度變化平滑,無明顯突變。利用子模型法,截取一小段新舊箱梁建立網(wǎng)格劃分更加精細的局部有限元模型。切割提取原整體模型邊界上的荷載條件和位移條件,作為子模型的邊界條件施加到子模型中。... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究
        1.2.2 國內(nèi)研究
        1.2.3 現(xiàn)有研究的局限性
    1.3 工程背景介紹
        1.3.1 背景橋梁介紹
        1.3.2 擬采用的橫向拓寬方案
    1.4 研究內(nèi)容
        1.4.1 意義
第二章 實體有限元法基本理論及模型建立
    2.1 全橋?qū)嶓w有限元模型說明
    2.2 局部結(jié)構(gòu)的子模型法基本原理說明
    2.3 整體模型建模
        2.3.1 拓寬拼接方案建模
        2.3.2 拓寬拼接結(jié)構(gòu)荷載
    2.4 局部模型建模
        2.4.1 局部模型網(wǎng)格劃分
        2.4.2 界面單元模擬
    2.5 本章小結(jié)
第三章 加勁鋼板拼寬方案的有限元數(shù)值分析
    3.1 拼接結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)
        3.1.1 模態(tài)分析
        3.1.2 拼接前后振型對比
    3.2 箱梁收縮徐變差對結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.1 計算說明
        3.2.2 結(jié)構(gòu)位移
        3.2.3 結(jié)構(gòu)應(yīng)力
    3.3 箱梁基礎(chǔ)沉降差對結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.1 計算說明
        3.3.2 結(jié)構(gòu)位移
        3.3.3 結(jié)構(gòu)應(yīng)力
    3.4 汽車荷載對結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.1 車道荷載布置
        3.4.2 車道荷載計算結(jié)果
    3.5 荷載組合
        3.5.1 組合說明
        3.5.2 組合結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 拼接拓寬結(jié)構(gòu)傳力機理研究
    4.1 車輛荷載作用
        4.1.1 車輛荷載加載模型
        4.1.2 結(jié)構(gòu)響應(yīng)及傳力機理
        4.1.3 鋼板與混凝土界面剪應(yīng)力
    4.2 基礎(chǔ)沉降差作用
        4.2.1 結(jié)構(gòu)響應(yīng)及傳力機理
        4.2.2 鋼板與混凝土界面剪應(yīng)力
    4.3 新舊箱梁混凝土縱向收縮徐變差作用
        4.3.1 結(jié)構(gòu)響應(yīng)及傳力機理
        4.3.2 鋼板與混凝土界面剪應(yīng)力
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于實體有限元的拓寬結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感性分析
    5.1 不同鋼板厚度對比分析研究
        5.1.1 計算說明
        5.1.2 鋼板厚度對新舊箱梁的影響
        5.1.3 厚度變化對鋼板的影響
    5.2 橫向加勁鋼板不同布置間距的影響對比分析研究
        5.2.1 計算說明
        5.2.2 縱向間距變化對箱梁的影響
        5.2.3 縱向間距變化對拼接鋼板自身的影響
    5.3 不同拼縫寬度對比分析研究
        5.3.1 計算說明
        5.3.2 拼縫寬度對新舊箱梁的影響
        5.3.3 拼縫寬度對鋼板自身的影響
    5.4 不同高度橫向加勁鋼板對比分析研究
        5.4.1 計算說明
        5.4.2 肋高對新舊箱梁的影響
        5.4.3 肋高對鋼板自身的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]大懸臂混凝土箱梁橋橫向拓寬拼接加勁肋的設(shè)計研究[D]. 翟建勛.東南大學(xué) 2016
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本文編號：3166899