既有預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁抗彎承載能力分析
發(fā)布時間:2020-04-08 01:51
【摘要】:預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁由于具有施工方便、制造簡單、節(jié)約工程造價、可大批量預(yù)制等眾多優(yōu)點,在我國中小跨徑橋梁中得到廣泛采用,而這些橋梁隨著服役時間的增長以及日益增加的交通量,在外界環(huán)境和超載車輛的共同作用下會產(chǎn)生一些病害。因此對既有橋梁承載能力的研究工作顯得尤為重要,對于保證交通車輛安全運輸、推進(jìn)我國公路交通事業(yè)的平穩(wěn)快速發(fā)展具有重要的理論價值與現(xiàn)實意義。本文通過對4片已服役20年的16m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁進(jìn)行現(xiàn)場破壞試驗和模態(tài)試驗,并建立了非線性有限元模型,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對彈性階段的有限元模型進(jìn)行修正。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)修正后的有限元模型靜力位移分析值與試驗值吻合良好,鋼絞線彈性模量修正值與拉伸試驗測量值基本一致。(2)建立的非線性有限元模型較好的模擬了試驗梁的彈性、開裂及破壞全過程;試驗梁在彈性階段內(nèi)鋼絞線應(yīng)變隨荷載的增加而線性增加,且距離加載點越近,其應(yīng)變越大;同一截面位置的鋼絞線在同一荷載作用下應(yīng)變隨有效段長度的不同而不同,有效段長度越長,鋼絞線應(yīng)變相對越大。(3)推導(dǎo)了直線不等長預(yù)應(yīng)力筋簡支梁自振頻率的理論計算公式,通過PC空心板梁的模態(tài)試驗和有限元仿真,驗證了該公式對計算前兩階自振頻率是合理準(zhǔn)確的;分析試驗梁自振頻率與抗彎剛度之間的關(guān)系;結(jié)合理論計算公式和有限元模型分析了預(yù)加應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力筋偏心距對此類簡支梁自振頻率和抗彎剛度的影響。
【圖文】:
除此段橋梁,為分析此類運營20年的PC板梁的受力特征,同時為今后其他同類道路橋逡逑梁采取本板梁提供參考價值,本次現(xiàn)場試驗依托高速改擴建工程中拆除的PC板梁進(jìn)行逡逑破壞試驗,圖2-5為試驗加載場地。逡逑t:::£邋^^1逡逑圖2-5現(xiàn)場試驗照片逡逑2.4.2參數(shù)化建模逡逑本文采取有限元分析軟件ANSYS對空心板梁實際加載情況進(jìn)行模擬,并用軟件計逡逑算得到的結(jié)果與現(xiàn)場破壞試驗測量值進(jìn)行對比;炷劣脤嶓w單元Solid-65模擬,預(yù)應(yīng)逡逑力筋與普通鋼筋都以桿單元Link-8來模擬。按照原設(shè)計資料,,分別建立預(yù)應(yīng)力筋與普逡逑通鋼筋模型,見下圖2-6和圖2-7。建模過程中采用約束方程法模擬混凝土與鋼筋之間逡逑的作用,即鋼筋單元的一個節(jié)點與混凝土單元的多個節(jié)點建立約束方程,通過多組約束逡逑方程,將鋼筋與混凝土的單元連接成一個整體;預(yù)應(yīng)力施加采取常用的降溫法,并依照逡逑規(guī)范求解預(yù)應(yīng)力損失。逡逑m、:分逡逑,d叔義賢跡玻隊邢拊P透紙罟羌芡煎甕跡玻酚邢拊P突炷戀ピ煎義希保玻義
本文編號:2618711
【圖文】:
除此段橋梁,為分析此類運營20年的PC板梁的受力特征,同時為今后其他同類道路橋逡逑梁采取本板梁提供參考價值,本次現(xiàn)場試驗依托高速改擴建工程中拆除的PC板梁進(jìn)行逡逑破壞試驗,圖2-5為試驗加載場地。逡逑t:::£邋^^1逡逑圖2-5現(xiàn)場試驗照片逡逑2.4.2參數(shù)化建模逡逑本文采取有限元分析軟件ANSYS對空心板梁實際加載情況進(jìn)行模擬,并用軟件計逡逑算得到的結(jié)果與現(xiàn)場破壞試驗測量值進(jìn)行對比;炷劣脤嶓w單元Solid-65模擬,預(yù)應(yīng)逡逑力筋與普通鋼筋都以桿單元Link-8來模擬。按照原設(shè)計資料,,分別建立預(yù)應(yīng)力筋與普逡逑通鋼筋模型,見下圖2-6和圖2-7。建模過程中采用約束方程法模擬混凝土與鋼筋之間逡逑的作用,即鋼筋單元的一個節(jié)點與混凝土單元的多個節(jié)點建立約束方程,通過多組約束逡逑方程,將鋼筋與混凝土的單元連接成一個整體;預(yù)應(yīng)力施加采取常用的降溫法,并依照逡逑規(guī)范求解預(yù)應(yīng)力損失。逡逑m、:分逡逑,d叔義賢跡玻隊邢拊P透紙罟羌芡煎甕跡玻酚邢拊P突炷戀ピ煎義希保玻義
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