本文關鍵詞：鋼—預制混凝土板組合連續(xù)梁橋的結構性能與試驗研究

  更多相關文章： 橋梁工業(yè)化 組合梁 全高預制橋面板 集簇式栓釘 剪力連接度 開裂

【摘要】：采用集簇式栓釘作為剪力件的鋼-預制混凝土板組合連續(xù)梁橋,適用于無支架快速裝配化施工技術,減小了施工期對橋下交通的干擾,提高了橋梁工業(yè)化的水平。本文針對這種集簇式栓釘連接組合梁的結構特點,開展了試驗研究和理論分析。主要工作和研究成果如下：(1)結構體系的確立：研究鋼-預制混凝土板組合連續(xù)梁橋的合理結構體系與構造,給出其基本設計參數(shù)和標準跨設計,完成三冊標準跨徑組合梁橋施工圖的設計。(2)新型組合梁正彎矩試驗：重點研究簇集式栓釘間距、組合梁剪力連接程度對組合梁正彎矩區(qū)受力性能的影響。通過試驗得到了組合梁正彎矩區(qū)的荷載-位移關系、截面應變分布規(guī)律、鋼混界面滑移分布規(guī)律等。試驗表明：剪力連接程度對試驗梁極限承載力影響較��；當剪力連接程度低于0.75時,試驗梁彈性剛度及延性有明顯下降。(3)新型組合梁負彎矩試驗：研究預制混凝土板接縫在組合梁負彎矩區(qū)的性能以及力比對組合梁負彎矩區(qū)受力性能的影響。通過試驗得到了組合梁在負彎矩區(qū)的荷載-位移關系、鋼筋應力發(fā)展規(guī)律、鋼混界面滑移分布規(guī)律及裂縫開展規(guī)律等。試驗表明：U形鋼筋接縫在負彎矩區(qū)為薄弱部位；力比的增加能有效抑制裂縫的發(fā)展、增大混凝土板的開裂荷載。(4)有限元模擬與參數(shù)分析：對比了有限元結果與試驗結果；建立變栓釘間距的有限元模型梁,進一步分析集簇式栓釘間距對組合梁正、負彎矩區(qū)受力性能的影響,證實了將其間距放大至1200mm的可行性。(5)理論設計方法：提出了適用于集簇式栓釘連接組合梁橋抗彎極限承載力的計算公式。采用拉壓桿模型,推導了負彎矩區(qū)U形鋼筋接縫處組合梁的抗彎承載力；結合試驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)有計算方法,提出負彎矩區(qū)混凝土板裂縫間距與寬度計算的修正公式。(6)施工建議：根據(jù)鋼-預制混凝土板組合連續(xù)梁橋無支架施工過程的受力狀態(tài),安排合理的施工順序；對各施工步驟提出建議；為保證鋼梁的穩(wěn)定性,參數(shù)α(橫向聯(lián)系間距/跨徑)的合理取值范圍為1/4-1/2,平聯(lián)節(jié)間長度與鋼梁間距之比β宜小于3,翼緣的寬厚比(bf/tf)的合理取值范圍為7≤bftf≤12。
【關鍵詞】：橋梁工業(yè)化 組合梁 全高預制橋面板 集簇式栓釘 剪力連接度 開裂
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究目的及意義11-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 鋼-預制混凝土組合梁橋的發(fā)展與現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 鋼-預制混凝土組合梁橋結構體系的應用13-14
• 1.2.3 結構體系構造研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 受力性能研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究內容及研究方法16-19
• 1.3.1 研究對象16-17
• 1.3.2 研究內容和方法17-19
• 第2章 鋼-預制混凝土板組合梁橋結構體系研究19-33
• 2.1 鋼-預制混凝土板組合連續(xù)梁橋標準跨徑設計19-26
• 2.1.1 鋼主梁構造19-21
• 2.1.2 全厚式預制混凝土橋面板21-25
• 2.1.3 簇釘群剪力連接件25-26
• 2.2 鋼-預制混凝土板組合連續(xù)梁橋負彎矩區(qū)設計26-29
• 2.2.1 減少負彎矩區(qū)混凝土拉應力的措施26-27
• 2.2.2 支點處鋼梁穩(wěn)定性分析27-29
• 2.3 鋼-預制混凝土板組合連續(xù)梁橋計算分析29-31
• 2.3.1 鋼梁和預制橋面板架設階段的受力分析30
• 2.3.2 成橋階段的受力分析30-31
• 2.4 標準跨徑組合梁橋與同跨徑預應力T梁橋對比31-32
• 2.5 本章小結32-33
• 第3章 鋼-預制混凝土板組合梁橋正彎矩區(qū)受力性能試驗研究33-53
• 3.1 試驗目的及內容33-34
• 3.2 試驗模型設計及制作34-39
• 3.2.1 試驗梁研究參數(shù)34
• 3.2.2 試驗梁設計34-36
• 3.2.3 試驗梁加工36-37
• 3.2.4 試驗梁材料特性37-39
• 3.3 試驗測試及加載39-41
• 3.3.1 試驗測試項目39-40
• 3.3.2 試驗梁加載40-41
• 3.4 正彎矩試驗結果及分析41-51
• 3.4.1 試驗現(xiàn)象41-42
• 3.4.2 荷載位移關系42-43
• 3.4.3 組合梁界面滑移43-45
• 3.4.4 混凝土板應變45-46
• 3.4.5 混凝土板內鋼筋應變46-48
• 3.4.6 鋼梁應變48-51
• 3.4.7 組合梁跨中平截面假定驗證51
• 3.5 本章小結51-53
• 第4章 鋼-預制混凝土板組合梁橋負彎矩區(qū)受力性能試驗研究53-69
• 4.1 試驗目的及內容53
• 4.2 試驗模型設計及制作53-56
• 4.2.1 試驗梁研究參數(shù)53-54
• 4.2.2 試驗梁設計54-56
• 4.2.3 材性試驗56
• 4.3 試驗測試及加載56-58
• 4.3.1 試驗測試項目56-57
• 4.3.2 試驗梁加載57-58
• 4.4 負彎矩試驗結果及分析58-68
• 4.4.1 試驗現(xiàn)象58-59
• 4.4.2 荷載位移關系59-60
• 4.4.3 組合梁界面滑移60-61
• 4.4.4 混凝土應變61-63
• 4.4.5 混凝土板縱向鋼筋應變63
• 4.4.6 鋼梁應變63-65
• 4.4.7 預制混凝土板裂縫特征65-68
• 4.5 本章小結68-69
• 第5章 鋼-預制混凝土板組合梁橋計算方法研究69-97
• 5.1 正彎矩試驗的有限元仿真分析69-76
• 5.1.1 有限元模型及本構關系69-70
• 5.1.2 材料本構關系70-71
• 5.1.3 正彎矩試驗的有限元校核71-74
• 5.1.4 有限元模型與試驗結果對比總結74
• 5.1.5 槽孔間距對組合梁承載力影響分析74-76
• 5.1.6 正彎矩區(qū)組合梁梁屈曲分析76
• 5.2 鋼-預制混凝土板組合梁橋正彎矩區(qū)受彎承載力計算方法76-79
• 5.2.1 不考慮剪力連接程度的組合梁抗彎承載力計算方法76-78
• 5.2.2 考慮剪力連接程度的組合梁承載力計算方法78-79
• 5.3 負彎矩試驗有限元分析79-86
• 5.3.1 荷載-位移曲線分析80
• 5.3.2 極限荷載下界面滑移規(guī)律80-81
• 5.3.3 極限荷載下跨中截面應力81
• 5.3.4 栓釘剪力分布規(guī)律81-82
• 5.3.5 鋼梁屈曲分析82-83
• 5.3.6 體內、體外預應力對負彎矩區(qū)受力的影響分析83-84
• 5.3.7 槽孔間距對開裂荷載的影響分析84-86
• 5.4 鋼-預制混凝土板組合梁橋負彎矩區(qū)計算分析86-94
• 5.4.1 普通截面負彎矩區(qū)抗彎極限承載力計算分析86-87
• 5.4.2 采用U形鋼筋接縫處截面負彎矩區(qū)抗彎極限承載力計算分析87-89
• 5.4.3 組合梁負彎矩區(qū)混凝土板裂縫寬度計算分析89-93
• 5.4.4 組合梁截面剛度計算分析93-94
• 5.5 本章小結94-97
• 第6章 鋼-預制混凝土板組合梁橋施工建議97-105
• 6.1 鋼-預制混凝土板組合梁橋施工順序97-98
• 6.2 鋼-預制混凝土板組合梁橋施工質量控制98-100
• 6.2.1 橋面板預制98-99
• 6.2.2 鋼梁預拱度設置99
• 6.2.3 構件運輸99
• 6.2.4 鋼梁架設99
• 6.2.5 橋面板拼裝99-100
• 6.2.6 槽孔、接縫后澆100
• 6.2.7 預應力工藝100
• 6.3 鋼-預制混凝土板組合梁橋施工期鋼梁穩(wěn)定性分析100-104
• 6.3.1 影響施工期鋼梁穩(wěn)定性的主要因素100-101
• 6.3.2 施工期鋼梁穩(wěn)定性分析101-104
• 6.4 本章小結104-105
• 第7章 總結與展望105-109
• 7.1 總結105-107
• 7.1.1 鋼-預制混凝土板組合梁橋構造與標準跨設計105
• 7.1.2 鋼-預制混凝土板組合梁橋試驗研究105-106
• 7.1.3 鋼-預制混凝土板組合梁橋設計方法106-107
• 7.1.4 鋼-預制混凝土板組合梁橋施工方法研究107
• 7.2 展望107-109
• 參考文獻109-113
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果113-115
• 致謝115

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：524388