基于高性能材料的混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 19:07
基于活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,簡稱“RPC”)的優(yōu)越性能,以一座主跨260m的C55混凝土索塔、鋼+C55混凝土混合主梁的獨(dú)塔雙索面混合梁斜拉橋?yàn)楸尘?考慮結(jié)構(gòu)整體和局部受力及穩(wěn)定等要求,將原橋鋼主梁替換為RPC120主梁,C55索塔替換為RPC100索塔,設(shè)計(jì)了一座相同跨徑布置的RPC100索塔、RPC120+C55混凝土混合主梁斜拉橋方案,并對(duì)兩種方案結(jié)構(gòu)的靜力特性、穩(wěn)定性能、經(jīng)濟(jì)性能及抗震性能進(jìn)行了分析與比較,探討了活性粉末混凝土RPC應(yīng)用于混合梁斜拉橋的可行性。本文主要的研究工作如下:(1)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與論證。以一座主跨260m的鋼+C55混凝土混合梁斜拉橋方案為基礎(chǔ),擬定了一座同等跨度的RPC+C55混凝土混合主梁斜拉橋方案,包括材料參數(shù)的選擇、RPC主梁與RPC索塔截面尺寸的擬定、預(yù)應(yīng)力束與壓重方案的布置以及拉索初張力的調(diào)整等。(2)RPC箱梁的局部受力驗(yàn)算,包括其局部穩(wěn)定、抗沖切以及局部抗裂驗(yàn)算。結(jié)果表明:RPC箱梁各壁板均滿足局部穩(wěn)定性要求,可保證板件在材料強(qiáng)度破壞之前不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞;RPC箱梁橋面板滿足規(guī)范規(guī)定的抗沖切承載能力...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 混合梁斜拉橋概述
1.2.1 混合梁斜拉橋發(fā)展概況
1.2.2 混合梁斜拉橋的優(yōu)勢(shì)及適用范圍
1.2.3 混合梁斜拉橋研究現(xiàn)狀
1.3 RPC研究現(xiàn)狀
1.3.1 RPC配制技術(shù)
1.3.2 RPC材料性能
1.3.3 RPC構(gòu)件及結(jié)構(gòu)性能研究
1.3.4 RPC的工程應(yīng)用
1.4 工程背景及主要研究內(nèi)容
1.4.1 工程背景
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 方案設(shè)計(jì)與論證
2.1 鋼+C55 混凝土混合梁斜拉橋方案
2.1.1 預(yù)應(yīng)力布置
2.1.2 施工方案
2.2 RPC+C55 混凝土混合梁斜拉橋方案
2.2.1 材料參數(shù)
2.2.2 鋼主梁的替換
2.2.3 索塔的替換
2.2.4 斜拉索的替換
2.2.5 幾何特性
2.2.6 新方案的施工
2.3 小結(jié)
第3章 結(jié)構(gòu)靜力及穩(wěn)定性能分析
3.1 分析模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 荷載及荷載組合
3.2 恒載作用效應(yīng)分析
3.2.1 合理成橋索力
3.2.2 索塔偏位
3.2.3 結(jié)構(gòu)內(nèi)力和應(yīng)力
3.3 汽車荷載作用效應(yīng)分析
3.4 溫度荷載作用效應(yīng)分析
3.5 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力分析
3.6 正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力分析
3.7 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
3.8 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
3.9 小結(jié)
第4章 地震響應(yīng)分析
4.1 地震響應(yīng)分析理論
4.1.1 反應(yīng)譜法
4.1.2 時(shí)程分析法
4.2 動(dòng)力分析有限元模型
4.2.1 樁-土相互作用模擬
4.2.2 荷載分析工況
4.2.3 動(dòng)力分析模型
4.3 反應(yīng)譜法
4.3.1 動(dòng)力特性分析
4.3.2 設(shè)計(jì)反應(yīng)譜
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 時(shí)程分析法
4.4.1 地震波選取
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 抗震性能評(píng)價(jià)
4.5.1 反應(yīng)譜法與時(shí)程分析法對(duì)比
4.5.2 抗震驗(yàn)算
4.6 小結(jié)
結(jié)論與展望
本文主要研究工作與結(jié)論
有待進(jìn)一步研究的問題
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨活性粉末混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)性能[J]. 方志,盧祖梁. 公路交通科技. 2016(07)
[2]RPC-NC組合梁界面受力性能研究[J]. 季文玉,過民龍,李旺旺. 中國鐵道科學(xué). 2016(01)
[3]基于動(dòng)水及樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用的斜拉橋地震響應(yīng)分析[J]. 高大峰,路軍,謝祥兵,董旭,陳凱旋. 世界地震工程. 2015(04)
[4]基于應(yīng)力可行域法的斜拉橋合理成橋狀態(tài)確定[J]. 姜濤,陳亮,張哲,邱文亮. 世界橋梁. 2014(03)
[5]鋼管活性粉末混凝土長柱軸壓性能試驗(yàn)研究[J]. 季文玉,羅華,楊國靜. 中國鐵道科學(xué). 2014(01)
[6]正交異性鋼板-超薄RPC組合橋面板結(jié)構(gòu)的抗彎疲勞性能試驗(yàn)[J]. 劉夢(mèng)麟,邵旭東,張哲,胡佳. 公路交通科技. 2012(10)
[7]CFRP拉索預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土斜拉橋力學(xué)性能分析[J]. 方志,任亮,凡鳳紅. 中國工程科學(xué). 2012(07)
[8]RPC箱型橋墩抗震性能的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[J]. 王飛,殷新鋒,方志,奉策紅. 實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2012(02)
[9]鋼筋活性粉末混凝土簡支梁正截面受力性能試驗(yàn)研究[J]. 鄭文忠,李莉,盧姍姍. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]超高強(qiáng)混凝土RPC強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)[J]. 劉數(shù)華,閻培渝,馮建文. 公路. 2011(03)
博士論文
[1]混合梁斜拉橋高性能鋼混結(jié)合段受力性能試驗(yàn)研究[D]. 賀紹華.湖南大學(xué) 2017
[2]大跨度鐵路混合梁斜拉橋鋼—混結(jié)合段靜力和疲勞性能研究[D]. 周陽.西南交通大學(xué) 2016
[3]低塔斜拉橋合理抗震體系及耗能減震措施研究[D]. 王雷.湖南大學(xué) 2015
碩士論文
[1]混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)影響因素研究[D]. 劉先爭.西南交通大學(xué) 2016
[2]大跨活性粉末混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)性能[D]. 盧祖梁.湖南大學(xué) 2015
[3]大跨度混合梁斜拉橋抗震分析研究[D]. 任遠(yuǎn)航.中南大學(xué) 2014
[4]配筋RPC抗拉性能的研究[D]. 劉煒.湖南大學(xué) 2013
[5]玄武巖纖維活性粉末混凝土基本性能試驗(yàn)研究[D]. 鄭遵暢.北京交通大學(xué) 2013
[6]獨(dú)塔單索面混合梁斜拉橋鋼—混結(jié)合段模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析[D]. 謝鴻.湖南大學(xué) 2012
[7]獨(dú)塔混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)與合理施工狀態(tài)研究[D]. 曹文龍.武漢理工大學(xué) 2010
[8]鋼管活性粉末混凝土柱的力學(xué)性能研究[D]. 馮建文.清華大學(xué) 2008
[9]RPC拱結(jié)構(gòu)體系及其力學(xué)行為的研究[D]. 郭敏.北京交通大學(xué) 2008
[10]鋼管活性粉末混凝土短柱軸壓受力性能試驗(yàn)研究[D]. 張靜.福州大學(xué) 2003
本文編號(hào):3351977
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 混合梁斜拉橋概述
1.2.1 混合梁斜拉橋發(fā)展概況
1.2.2 混合梁斜拉橋的優(yōu)勢(shì)及適用范圍
1.2.3 混合梁斜拉橋研究現(xiàn)狀
1.3 RPC研究現(xiàn)狀
1.3.1 RPC配制技術(shù)
1.3.2 RPC材料性能
1.3.3 RPC構(gòu)件及結(jié)構(gòu)性能研究
1.3.4 RPC的工程應(yīng)用
1.4 工程背景及主要研究內(nèi)容
1.4.1 工程背景
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 方案設(shè)計(jì)與論證
2.1 鋼+C55 混凝土混合梁斜拉橋方案
2.1.1 預(yù)應(yīng)力布置
2.1.2 施工方案
2.2 RPC+C55 混凝土混合梁斜拉橋方案
2.2.1 材料參數(shù)
2.2.2 鋼主梁的替換
2.2.3 索塔的替換
2.2.4 斜拉索的替換
2.2.5 幾何特性
2.2.6 新方案的施工
2.3 小結(jié)
第3章 結(jié)構(gòu)靜力及穩(wěn)定性能分析
3.1 分析模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 荷載及荷載組合
3.2 恒載作用效應(yīng)分析
3.2.1 合理成橋索力
3.2.2 索塔偏位
3.2.3 結(jié)構(gòu)內(nèi)力和應(yīng)力
3.3 汽車荷載作用效應(yīng)分析
3.4 溫度荷載作用效應(yīng)分析
3.5 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力分析
3.6 正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力分析
3.7 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
3.8 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
3.9 小結(jié)
第4章 地震響應(yīng)分析
4.1 地震響應(yīng)分析理論
4.1.1 反應(yīng)譜法
4.1.2 時(shí)程分析法
4.2 動(dòng)力分析有限元模型
4.2.1 樁-土相互作用模擬
4.2.2 荷載分析工況
4.2.3 動(dòng)力分析模型
4.3 反應(yīng)譜法
4.3.1 動(dòng)力特性分析
4.3.2 設(shè)計(jì)反應(yīng)譜
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 時(shí)程分析法
4.4.1 地震波選取
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 抗震性能評(píng)價(jià)
4.5.1 反應(yīng)譜法與時(shí)程分析法對(duì)比
4.5.2 抗震驗(yàn)算
4.6 小結(jié)
結(jié)論與展望
本文主要研究工作與結(jié)論
有待進(jìn)一步研究的問題
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨活性粉末混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)性能[J]. 方志,盧祖梁. 公路交通科技. 2016(07)
[2]RPC-NC組合梁界面受力性能研究[J]. 季文玉,過民龍,李旺旺. 中國鐵道科學(xué). 2016(01)
[3]基于動(dòng)水及樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用的斜拉橋地震響應(yīng)分析[J]. 高大峰,路軍,謝祥兵,董旭,陳凱旋. 世界地震工程. 2015(04)
[4]基于應(yīng)力可行域法的斜拉橋合理成橋狀態(tài)確定[J]. 姜濤,陳亮,張哲,邱文亮. 世界橋梁. 2014(03)
[5]鋼管活性粉末混凝土長柱軸壓性能試驗(yàn)研究[J]. 季文玉,羅華,楊國靜. 中國鐵道科學(xué). 2014(01)
[6]正交異性鋼板-超薄RPC組合橋面板結(jié)構(gòu)的抗彎疲勞性能試驗(yàn)[J]. 劉夢(mèng)麟,邵旭東,張哲,胡佳. 公路交通科技. 2012(10)
[7]CFRP拉索預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土斜拉橋力學(xué)性能分析[J]. 方志,任亮,凡鳳紅. 中國工程科學(xué). 2012(07)
[8]RPC箱型橋墩抗震性能的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[J]. 王飛,殷新鋒,方志,奉策紅. 實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2012(02)
[9]鋼筋活性粉末混凝土簡支梁正截面受力性能試驗(yàn)研究[J]. 鄭文忠,李莉,盧姍姍. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]超高強(qiáng)混凝土RPC強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)[J]. 劉數(shù)華,閻培渝,馮建文. 公路. 2011(03)
博士論文
[1]混合梁斜拉橋高性能鋼混結(jié)合段受力性能試驗(yàn)研究[D]. 賀紹華.湖南大學(xué) 2017
[2]大跨度鐵路混合梁斜拉橋鋼—混結(jié)合段靜力和疲勞性能研究[D]. 周陽.西南交通大學(xué) 2016
[3]低塔斜拉橋合理抗震體系及耗能減震措施研究[D]. 王雷.湖南大學(xué) 2015
碩士論文
[1]混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)影響因素研究[D]. 劉先爭.西南交通大學(xué) 2016
[2]大跨活性粉末混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)性能[D]. 盧祖梁.湖南大學(xué) 2015
[3]大跨度混合梁斜拉橋抗震分析研究[D]. 任遠(yuǎn)航.中南大學(xué) 2014
[4]配筋RPC抗拉性能的研究[D]. 劉煒.湖南大學(xué) 2013
[5]玄武巖纖維活性粉末混凝土基本性能試驗(yàn)研究[D]. 鄭遵暢.北京交通大學(xué) 2013
[6]獨(dú)塔單索面混合梁斜拉橋鋼—混結(jié)合段模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析[D]. 謝鴻.湖南大學(xué) 2012
[7]獨(dú)塔混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)與合理施工狀態(tài)研究[D]. 曹文龍.武漢理工大學(xué) 2010
[8]鋼管活性粉末混凝土柱的力學(xué)性能研究[D]. 馮建文.清華大學(xué) 2008
[9]RPC拱結(jié)構(gòu)體系及其力學(xué)行為的研究[D]. 郭敏.北京交通大學(xué) 2008
[10]鋼管活性粉末混凝土短柱軸壓受力性能試驗(yàn)研究[D]. 張靜.福州大學(xué) 2003
本文編號(hào):3351977
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