目前,國內外對預制混凝土箱涵的研究還存在著許多問題,譬如二分體箱涵的彈簧鉸模型計算復雜且必須進行接頭試驗,拼艙箱涵的沉降研究不足等。本文首先對單艙二分體箱涵提出了新型理論計算模型,并將結論應用于多艙二分體箱涵;其次,從地基不均勻沉降的角度對拼艙箱涵進行了研究。主要研究內容包括以下幾個方面:（1）針對單艙二分體預制箱涵的接頭設計,提出了七種簡化的平面框架模型,并選擇軸心受壓懸臂模型進行理論計算、試驗分析和數值模擬。結果表明,箱涵的屈服荷載與破壞荷載分別為設計承載力的3.06倍和3.54倍,接縫撓度的延性系數達到了2.85,安全余量很高,從而驗證了理論模型的可靠性。另外用數值模擬的方法研究了不同因素組合對結構性能的影響,結合評價指標等方面分析,發(fā)現滑動鏈桿模型對實際箱涵的擬合程度及綜合性能都是最高的,推薦用于配筋計算。此外,建議預應力筋的直徑取為6mm,張拉控制應力采用0.35f_pu,并使用無粘結預應力施工。（2）將單艙二分體箱涵的滑動鏈桿模型及相關建議應用于多艙二分體箱涵,驗證了理論模型及建議的通用性。此外還討論了有無隔墻對箱涵性能的影響,發(fā)現隔墻雖然只承擔較小彎矩... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

二分體

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-6-為“鉸”，忽略其抗彎剛度。但是多鉸圓環(huán)結構本身非穩(wěn)定，因此需要隧道圍巖狀況良好且普遍能提供抗力，這是其主要的局限性。此外，同濟大學朱合華[7]等提出的梁—接頭模型是鑒于接頭處變形的不連續(xù)性，引進了非連續(xù)介質力學中的Goodman單元[8]，并認為接頭單元具有拉伸作用。在此模型中，管片離散成梁單元，兩管片間的接頭被考慮為接頭單元，用于模擬襯砌結構的不連續(xù)性，但接頭剛度沒有得到著重研究。1.2.2預制綜合管廊的理論計算模型胡翔、薛偉辰[9]提出了利用專門的橫向接頭荷載試驗確定接頭剛度并在整體結構受力中考慮其影響的方法，同時做了整體結構試驗進行研究，見圖1-7。接頭試驗研究結果表明接頭的受力過程分為消壓、屈服和破壞三個階段，而整體結構試驗研究結果表明整體箱涵的受力過程可分為開裂、屈服和破壞三個階段。a)接頭純彎曲試驗b)箱涵整體試驗圖1-7箱涵受力性能試驗[9]Fig.1-7Mechanicaltestoftheboxculvert[9]陳智強、孔祥臣等[10]參考了圓形隧道襯砌的接頭剛度模型[11]，根據胡翔、薛偉辰的接頭單調加載試驗，提出了包含彎曲剛度計算模型（圖1-8）和抗彎承載力計算模型的接頭設計計算方法。其中，從消壓階段到屈服階段，接頭剛度K可表示為：M)(K(1-3)

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-7-式(1-3)中，θ表示接頭拼縫轉角，M(θ)表示相應的接頭彎矩。接頭極限抗彎承載力Mu為：22cPpyuhyAfM(1-4)式(1-4)中，Ap為預應力筋面積，h為接頭橫截面高度，yc為接頭受壓區(qū)混凝土高度。圖1-8接頭彎曲剛度計算模型曲線[10]Fig.1-8Curveofjointbendingstiffnesscalculationmodel[10]傅賽男、薛偉辰[12]通過比較慣用法、修正慣用法、梁—彈簧模型和梁—接頭模型，提出了適用于預制混凝土箱涵的彈簧鉸閉合框架模型（圖1-9），給出了接頭抗彎剛度計算模型，并且考慮了受力過程中角部剛域對結構內力的影響。圖1-9彈簧鉸閉合框架模型[12]Fig.1-9Springhingeclosureframemodel[12]


本文編號：3321383