【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,對橋梁結構的設計提出了更高的要求。橋梁結構的優(yōu)化設計也越來越引起人們的重視。等強度設計正是一種有效的優(yōu)化設計方法。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行等強設計優(yōu)化具有重要的工程意義和經濟價值。 論文首先基于鋼筋混凝土結構的特點,提出了對鋼筋混凝土結構以承載能力為設計目標的等強度設計原則。另外,也分析了鋼筋混凝土受彎構件的受力特性及其承載能力的各種計算方法。并依據提出的等強度設計原則和承載能力計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度設計方法。得到了在相應情況下的等強度設計公式�；诮洕�,推導并獲得了在等配筋面積、等相對受壓區(qū)高度等強度設計時的經濟配筋面積和經濟相對受壓區(qū)高度的計算公式。依據設計中的實際情況,研究并得出了不同方案時的等強度設計流程。在鋼筋混凝土受彎構件正截面承載能力計算的基本假定的基礎上,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算方法提出了修正。根據修正的承載能力計算方法,得到了配筋面積保持不變時的等強度設計方法和計算公式,并給出相應的設計流程。應用以上介紹的等強度設計方法,分別對鐵路常見的跨徑5m板式簡支梁橋和跨徑16m肋式簡支梁橋進行了等強度設計,并根據設計結果建立有限元模型并進行了分析。 經過本次研究可以看出,等強度設計可以有效的改善鋼筋混凝土中混凝土的壓應力和鋼筋拉應力的分布,使應力分布均衡,并節(jié)省材料用量,降低結構造價,提高結構的安全性。通過對設計效果的對比發(fā)現,考慮鋼筋斜率的等強度設計效果優(yōu)于未考慮鋼筋斜率時的等強度設計,其應力分布更符合等強度設計的理論情況。等相對受壓區(qū)高度等強度設計的設計效果和經濟性都優(yōu)于等配筋面積等強度梁的設計效果和經濟性。等截面等強度設計達不到等強度設計的效果,不是有效的等強度設計方法。
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U441;U442.5

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本文編號：2540622