【摘要】：隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展,特別是高速鐵路的快速發(fā)展,對橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)也越來越引起人們的重視。等強(qiáng)度設(shè)計(jì)正是一種有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。鐵路線路中鋼筋混凝土梁橋的使用十分廣泛,對鋼筋混凝土梁橋進(jìn)行等強(qiáng)設(shè)計(jì)優(yōu)化具有重要的工程意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 論文首先基于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),提出了對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以承載能力為設(shè)計(jì)目標(biāo)的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則。另外,也分析了鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的受力特性及其承載能力的各種計(jì)算方法。并依據(jù)提出的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則和承載能力計(jì)算方法分別研究了在截面保持不變、配筋面積保持不變、相對受壓區(qū)高度保持不變的多種情況下的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法。得到了在相應(yīng)情況下的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式�；诮�(jīng)濟(jì)性,推導(dǎo)并獲得了在等配筋面積、等相對受壓區(qū)高度等強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)的經(jīng)濟(jì)配筋面積和經(jīng)濟(jì)相對受壓區(qū)高度的計(jì)算公式。依據(jù)設(shè)計(jì)中的實(shí)際情況,研究并得出了不同方案時(shí)的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)流程。在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算的基本假定的基礎(chǔ)上,基于變截面梁的受力特性,引入鋼筋斜率的影響,對變截面梁正截面承載能力的計(jì)算方法提出了修正。根據(jù)修正的承載能力計(jì)算方法,得到了配筋面積保持不變時(shí)的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法和計(jì)算公式,并給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)流程。應(yīng)用以上介紹的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法,分別對鐵路常見的跨徑5m板式簡支梁橋和跨徑16m肋式簡支梁橋進(jìn)行了等強(qiáng)度設(shè)計(jì),并根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果建立有限元模型并進(jìn)行了分析。 經(jīng)過本次研究可以看出,等強(qiáng)度設(shè)計(jì)可以有效的改善鋼筋混凝土中混凝土的壓應(yīng)力和鋼筋拉應(yīng)力的分布,使應(yīng)力分布均衡,并節(jié)省材料用量,降低結(jié)構(gòu)造價(jià),提高結(jié)構(gòu)的安全性。通過對設(shè)計(jì)效果的對比發(fā)現(xiàn),考慮鋼筋斜率的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)效果優(yōu)于未考慮鋼筋斜率時(shí)的等強(qiáng)度設(shè)計(jì),其應(yīng)力分布更符合等強(qiáng)度設(shè)計(jì)的理論情況。等相對受壓區(qū)高度等強(qiáng)度設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效果和經(jīng)濟(jì)性都優(yōu)于等配筋面積等強(qiáng)度梁的設(shè)計(jì)效果和經(jīng)濟(jì)性。等截面等強(qiáng)度設(shè)計(jì)達(dá)不到等強(qiáng)度設(shè)計(jì)的效果,不是有效的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法。
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U441;U442.5

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本文編號(hào)：2540622