本文關鍵詞：西安地裂縫環(huán)境工程災害及防治對策，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《長安大學》 2008年

跨地裂縫鋼筋混凝土橋梁破壞機理的物理模型試驗

劉洪佳  

【摘要】： 大力發(fā)展交通運輸事業(yè),是加速實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的保證。在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路交通以及水利等建設中,為了跨越各種障礙或是建立立體化的交通,必須修建各種類型的橋梁,從而使其成為陸路交通中的重要組成部分。在我國公路交通中,混凝土橋梁(預應力混凝土橋梁與鋼筋混凝土橋梁)是最主要的橋梁形式。 隨著西安城市規(guī)模的快速發(fā)展,西安交通也迅速發(fā)展起來。但是從上世紀70年代后期開始,由于自然和人為等因素的作用和影響,西安先后出現(xiàn)了14條地裂縫帶,并且還在不斷發(fā)展中。它們對已建的某些橋梁產(chǎn)生了顯著影響。因此探究地裂縫對橋梁結(jié)構(gòu)的影響機制、橋梁跨越地裂縫帶破壞模式等問題意義深遠。 本文研究工作得到國家自然科學基金重點項目(40534021)資助。通過鋼筋混凝土橋梁跨越地裂縫的大型(1:5)結(jié)構(gòu)模型試驗,利用沉降平臺模擬地裂縫活動,采用沉降杯、高精水準儀、鋼弦式壓力盒、位移計、應變片等測試元件,研究西安典型地層埋深12.5m范圍內(nèi)地裂縫活動對鋼筋混凝土橋梁的影響機制,得出混凝土橋梁在地裂縫帶影響下的應力應變特征,確定混凝土橋梁的受力模式,為混凝土橋梁跨越地裂縫段的結(jié)構(gòu)措施提供科學依據(jù)。 用ANSYS有限元軟件建立地裂縫與混凝土橋梁的數(shù)值模型,通過數(shù)值計算,分析混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在地裂縫影響下的受力及變形情況,并與模型試驗所得結(jié)果進行對比,為市政工程中通過地裂縫段的橋梁設計提供試驗依據(jù)。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：P642.26
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-10

第一章 緒論10-16

1.1 問題的提出10-11

1.2 地裂縫國內(nèi)外研究概況11-14

1.2.1 國外研究概況11-13

1.2.2 國內(nèi)研究概況13-14

1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16

第二章 西安地裂縫的特征16-29

2.1 地裂縫分布狀況16-20

2.2 西安地裂縫的形成機制20-21

2.3 西安地裂縫的特征21-23

2.3.1 西安地裂縫的基本特征21-23

2.3.2 西安地裂縫的活動特征23

2.4 在地裂縫影響下橋梁發(fā)生的破壞模式23-29

2.4.1 現(xiàn)有的跨地裂縫的橋梁破壞分析23-28

2.4.2 破壞模式分析28-29

第三章 結(jié)構(gòu)模型試驗原理及設計29-51

3.1 模型試驗意義及相似原理29-35

3.1.1 模型試驗的意義29

3.1.2 相似原理29-35

3.2 橋梁模型試驗設計35-42

3.2.1 試驗平臺35-36

3.2.2 橋梁模型試驗的目的36

3.2.3 試驗原理36-37

3.2.4 試驗模型設計37-42

3.3 數(shù)據(jù)采集42-49

3.3.1 沉降的觀測42-45

3.3.2 土壓力的測量45-46

3.3.3 應變片的布設46-49

3.4 試驗步驟49-51

第四章 模型試驗數(shù)據(jù)分析51-74

4.1 土體沉降分析51-55

4.1.1 地面沉降51-53

4.1.2 沉降杯數(shù)據(jù)分析53-55

4.2 土體開挖后的沉降55-56

4.3 土壓力分析56-59

4.4 固定端梁橋的受力分析59-64

4.5 固定端梁橋結(jié)構(gòu)的變形破壞情況64-66

4.6 簡支梁橋結(jié)構(gòu)的受力分析66-72

4.7 簡支梁橋結(jié)構(gòu)的變形破壞情況72-74

第五章 有限元模擬74-88

5.1 ANSYS 的基本原理及求解步驟74-75

5.1.1 ANSYS 有限元程序簡介74-75

5.1.2 基本原理75

5.2 求解步驟75-77

5.2.1 創(chuàng)建有限元模型75-76

5.2.2 加荷和求解過程76-77

5.2.5 計算結(jié)果查看77

5.3 橋梁有限元模型77-86

5.3.1 有限元模型77-78

5.3.2 邊界條件、約束78-79

5.3.3 橋梁模型結(jié)果分析79-86

5.4 有限元數(shù)值模擬與模型試驗比較86-88

第六章 結(jié)論與展望88-90

6.1 結(jié)論88

6.2 展望88-90

參考文獻90-93

致謝93

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【引證文獻】

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本文編號：149654