本文關鍵詞：橋梁混凝土橫隔板替代之理論研究

  更多相關文章： 混凝土橋梁 鋼橫隔板 設計 橫隔板間距 受力分析 荷載試驗

【摘要】：隨著我國經濟的不斷發(fā)展,對于高速公路、隧道、橋梁等基礎設施的建設也有了更高的要求。對于類似于山西省這樣以重型運煤卡車為主要運輸工具的多橋梁內陸省份,為了盡可能降低橋梁維修對居民生活的不良影響,橋梁的快速維修已經成為亟待解決的關鍵性問題。橋梁橫隔板已經成為橋梁不可或缺的一部分,而隨著時間的推移,混凝土橫隔板容易發(fā)生損壞,而維修耗時較長且代價十分高昂。本文以近年來在國際上興起的一種新橫隔板維修替換技術——鋼橫隔板替換——作為研究對象,參照山西省常用的橋梁形式,做出相關研究,為橋梁橫隔板的快速維修提出一種新的思路。對于橫隔板的理論研究,大部分集中在橫隔板在橋梁受力中所起的作用,對于跨中橫隔板的設置道數(shù)即設置間距并無具體的研究。本文首先提出了橫隔板設計的理論基礎,其次使用MIDAS Civil建模分析,提出了合理橫隔板間距。同時根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求提出了完整的鋼橫隔板設計流程。通過3座T形橋梁、3座箱形橋梁的計算來論證設計計算流程的可行性,與尚未頒布《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》草案進行對比。最后根據(jù)所設計的鋼橫隔板,提出對應的完整具體的靜載、動載試驗方案。主要研究成果如下:1.通過建模之后的受力分析,證明了由于橫隔板的存在,各主梁間的整體受力被加強,主梁間的荷載分配也更加合理。對于35m箱形梁橋,選擇3道跨中橫隔板可以在支座反力、彎矩和撓度等方面達到最優(yōu)情況。2.在橫隔板研究的理論基礎之上,推導鋼橫隔板的計算流程。鋼橫隔板的結構強度可以根據(jù)現(xiàn)有的混凝土橫隔板的相關數(shù)據(jù)(包括彎曲,剪力,軸壓力)確定,然后根據(jù)此強度計算出所需型鋼截面面積,選取對應型鋼。最后對所選取的型鋼進行強度驗證。同時需要考慮鋼橫隔板與混凝土主梁之間的連接設計,包括鋼橫隔板與連接鋼之間和連接鋼與主梁之間。通過設計實例證明鋼橫隔板是可行的,并針對規(guī)范草案進行檢查驗證。經過對比可以發(fā)現(xiàn)鋼橫隔板維修方案具有施工簡單,造價較低,自重明顯降低(因而可以提高橋梁活載承載能力),耗時較短且不需要中斷交通等優(yōu)勢。3.選取30m(山西省常見跨徑)混凝土箱梁為研究對象,提出具體的具有可推廣性的試驗方案,包括靜載試驗與動載試驗。詳細列出了荷載試驗的流程,加載方式及設備,以及所要測量的數(shù)據(jù)。并針對現(xiàn)場試驗與實驗室室內試驗兩種不同的試驗環(huán)境,進行了不同的試驗設計,從而為驗證鋼橫隔板的有效性提出了可行的試驗方案。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.57

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本文編號：1218475