本文關(guān)鍵詞：鋼-RPC疊合橋面板接縫力學(xué)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋼-RPC(Reactive Powder Concrete)疊合橋面板的彎曲剛度明顯大于正交異性鋼橋面板,能夠改善正交異性鋼橋面板普遍存在的疲勞開(kāi)裂及鋪裝層易損問(wèn)題。由于RPC硬化速度快,對(duì)于大型橋梁的混凝土橋面板而言,縱橫橋向都難以一次性澆筑完成,必然存在新舊混凝土結(jié)合面。由于結(jié)合面處鋼纖維無(wú)法連續(xù),使結(jié)合面處結(jié)構(gòu)的抗彎拉性能降低,在負(fù)彎矩條件下,易出現(xiàn)裂縫,若裂縫寬度控制不當(dāng),將影響結(jié)構(gòu)使用壽命。如何有效控制疊合橋面板接縫處混凝土裂縫寬度成為設(shè)計(jì)中需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。文中采用燕尾榫形的接縫構(gòu)造,利用燕尾榫可以傳遞拉力的特性,優(yōu)化接縫處的局部應(yīng)力,同時(shí)采用較高的縱向配筋率,共同控制接縫處的裂縫發(fā)展；本文通過(guò)理論推導(dǎo)、模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬,對(duì)正常使用階段疊合橋面板接縫處混凝土的受力性能、裂縫發(fā)展規(guī)律及結(jié)構(gòu)剛度開(kāi)展了相關(guān)研究,所做的主要工作和結(jié)論如下：(1)通過(guò)鋼-RPC疊合梁接縫模型試驗(yàn),探明了加載過(guò)程中結(jié)構(gòu)應(yīng)力、撓度、裂縫的發(fā)展規(guī)律,明確了燕尾榫斜邊機(jī)械嵌鎖力以及RPC板的縱向配筋率是影響裂縫發(fā)展的重要因素,將試驗(yàn)結(jié)果與有限元結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,兩者吻合良好。(2)通過(guò)試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬分析,初步探明了影響接縫處裂縫寬度的主要因素包括燕尾榫斜邊傾角、鋼筋應(yīng)變以及保護(hù)層厚度,與無(wú)滑移理論的影響因素吻合,為裂縫寬度計(jì)算方法提供了依據(jù)。(3)基于無(wú)滑移理論,以數(shù)值模擬和試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),考慮了燕尾榫斜邊機(jī)械嵌鎖作用的有利影響,采用回歸分析的方法對(duì)影響裂縫寬度的因素進(jìn)行修正,并建立了適用于燕尾榫形接縫的裂縫寬度計(jì)算公式。(4)綜合考慮燕尾榫約束作用對(duì)截面剛度的影響,采用有效慣性矩法對(duì)結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行了研究,提出了含燕尾榫的鋼-RPC疊合橋面板剛度的理論計(jì)算公式。
【關(guān)鍵詞】：組合結(jié)構(gòu) 鋼-RPC組合梁 裂縫寬度 有效剛度 澆筑接縫
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U441;U443.31
【目錄】：

• 摘要6-7
• abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 選題背景及研究的目的和意義12-13
• 1.2 疊合橋面板的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 組合橋面結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程13
• 1.2.2 疊合橋面板的研究方法及研究成果13-15
• 1.3 RPC的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 RPC疊合橋面板研究現(xiàn)狀16
• 1.5 新舊混凝土接縫研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5.1 現(xiàn)有接縫形式16-17
• 1.5.2 存在的問(wèn)題17-18
• 1.5.3 接縫處裂縫寬度研究的特殊性18
• 1.6 本文的研究思路和內(nèi)容18-19
• 第2章 鋼-RPC疊合橋面板接縫試驗(yàn)研究19-34
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容19
• 2.2 試件設(shè)計(jì)19-22
• 2.3 加載與測(cè)試22-25
• 2.3.1 加載方法22-23
• 2.3.2 測(cè)試方法23-25
• 2.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析25-33
• 2.4.1 燕尾榫的抗裂性能25-28
• 2.4.2 應(yīng)變分析28-29
• 2.4.3 撓度分析29-31
• 2.4.4 裂縫的特征31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 燕尾榫構(gòu)造的有限元分析34-59
• 3.1 概述34-35
• 3.2 單元類型的選擇35-39
• 3.2.1 燕尾榫斜邊接觸的模擬35
• 3.2.2 裂縫的模擬35-38
• 3.2.3 鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋的模擬38-39
• 3.3 材料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系39-41
• 3.3.1 RPC混凝土本構(gòu)關(guān)系39-40
• 3.3.2 鋼結(jié)構(gòu)本構(gòu)關(guān)系40-41
• 3.4 鋼-RPC疊橋面板接縫模型的建立41-44
• 3.4.1 幾何建模41-42
• 3.4.2 燕尾榫局部模型42-43
• 3.4.3 荷載的定義43
• 3.4.4 邊界條件43-44
• 3.5 靜載試驗(yàn)計(jì)算值與試驗(yàn)值對(duì)比44-48
• 3.5.1 裂縫云圖44
• 3.5.2 應(yīng)力與應(yīng)變分析44-45
• 3.5.3 撓度分析45-47
• 3.5.4 裂縫分析47-48
• 3.6 燕尾榫接縫處參數(shù)化分析48-58
• 3.6.1 配筋率對(duì)裂縫寬度的影響48-51
• 3.6.2 燕尾榫斜邊傾角的影響51-55
• 3.6.3 根部縮頸RPC應(yīng)力分析55-57
• 3.6.4 保護(hù)層厚度的影響57-58
• 3.7 本章小結(jié)58-59
• 第4章 燕尾榫接縫處裂縫寬度研究59-79
• 4.1 開(kāi)裂彎矩及接縫處鋼筋應(yīng)變理論分析59-62
• 4.1.1 分析及假設(shè)59-60
• 4.1.2 非接縫截面開(kāi)裂彎矩理論計(jì)算公式60-61
• 4.1.3 接縫截面鋼筋應(yīng)變分析61-62
• 4.2 現(xiàn)有裂縫寬度計(jì)算理論62-66
• 4.2.1 鋼筋混凝土裂縫理論63-64
• 4.2.2 疊合梁裂縫寬度理論64-66
• 4.3 不同裂縫理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比66-68
• 4.4 裂縫寬度影響因子修正68-77
• 4.4.1 鋼筋應(yīng)力的修正68-72
• 4.4.2 鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)的修正72-74
• 4.4.3 對(duì)保護(hù)層厚度相關(guān)參數(shù)的修正74-76
• 4.4.4 裂縫寬度公式修正值76-77
• 4.5 本章小結(jié)77-79
• 第5章 含燕尾榫疊合梁剛度分析79-89
• 5.1 含燕尾榫疊合梁的剛度特點(diǎn)79-81
• 5.2 考慮滑移效應(yīng)對(duì)剛度的影響81-84
• 5.3 考慮燕尾榫作用的有效慣性矩法84-86
• 5.4 有效慣性矩法對(duì)應(yīng)的疊合梁撓度86-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 第6章 結(jié)論與展望89-91
• 6.1 本文主要工作及結(jié)論89-90
• 6.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)90
• 6.3 不足及展望90-91
• 致謝91-92
• 參考文獻(xiàn)92-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果96

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