PC連續(xù)箱梁橋0號(hào)塊精細(xì)化受力分析及試驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:PC連續(xù)箱梁橋0號(hào)塊精細(xì)化受力分析及試驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋具有良好的抗彎、抗扭、抗剪的力學(xué)性能,使之結(jié)構(gòu)本身?yè)碛辛己玫姆(wěn)定性和安全性;加上箱梁本身構(gòu)造的靈活多變可以適用不同的施工要求,使此類橋型在工程建設(shè)中的選用日漸廣泛。但開(kāi)裂現(xiàn)象貫穿此類橋型的施工階段和使用階段,橋梁的開(kāi)裂不僅影響其美觀性和使用性能,嚴(yán)重時(shí)甚至引起橋梁坍塌。本文以一座預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,通過(guò)有限軟件ANSYS模擬箱梁0#塊的空間應(yīng)力分布,研究了箱梁0#塊在施工階段不同條件下應(yīng)力分布的規(guī)律。針對(duì)現(xiàn)行空間有限元軟件模擬箱梁預(yù)應(yīng)力孔道時(shí),由于孔道尺寸相對(duì)箱梁尺寸較小,為保證箱梁網(wǎng)格劃分成功,箱梁?jiǎn)卧叽缇托栎^小導(dǎo)致單元數(shù)量巨大,影響計(jì)算機(jī)計(jì)算效率的現(xiàn)象。本文對(duì)孔道截面形狀進(jìn)行簡(jiǎn)化:將圓形截面簡(jiǎn)化為正四邊形和正八邊形,得出不同孔道截面形狀對(duì)孔道周邊應(yīng)力影響的異同,為設(shè)計(jì)進(jìn)行管道形狀簡(jiǎn)化進(jìn)而簡(jiǎn)化模型提供參考。分析了箱梁0#塊在懸臂施工階段空間應(yīng)力分布,對(duì)箱梁的頂?shù)装、腹板、橫隔板的主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力進(jìn)行了細(xì)致分析,確定了不同施工階段箱梁應(yīng)力分布規(guī)律和最不利位置;發(fā)現(xiàn)箱梁截面突變位置和預(yù)應(yīng)力錨固端位置易產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致局部應(yīng)力較大,增加了箱梁開(kāi)裂的概率。通過(guò)模擬PC連續(xù)梁橋正常的懸臂施工工況,對(duì)有無(wú)預(yù)應(yīng)力孔道兩種條件下的箱梁空間應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比分析,總結(jié)了懸臂施工階段預(yù)應(yīng)力孔道對(duì)箱梁0#塊應(yīng)力分布的影響大小;選取1#塊鋼束張拉完的施工階段,細(xì)致分析了預(yù)應(yīng)力孔道對(duì)箱梁不同位置應(yīng)力分布的影響。通過(guò)模擬箱梁混凝土澆筑完成后出現(xiàn)質(zhì)量缺陷時(shí)箱梁應(yīng)力分布規(guī)律,得出不同質(zhì)量缺陷對(duì)箱梁應(yīng)力分布的影響。整理施工階段應(yīng)力應(yīng)變實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),得出箱梁0#塊的實(shí)際應(yīng)力分布規(guī)律,并和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,相互驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】:0#塊 預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔道 質(zhì)量缺陷
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U441;U448.213
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 PC連續(xù)箱梁橋的發(fā)展歷史10-12
- 1.1.1 國(guó)外PC連續(xù)箱梁橋發(fā)展簡(jiǎn)介10-11
- 1.1.2 國(guó)內(nèi)PC連續(xù)箱梁橋發(fā)展簡(jiǎn)介11-12
- 1.2 PC梁橋箱形截面的構(gòu)造特點(diǎn)和受力特性簡(jiǎn)介12-13
- 1.3 PC連續(xù)箱梁橋的空間應(yīng)力計(jì)算方法和研究現(xiàn)狀13-16
- 1.3.1 計(jì)算方法13-14
- 1.3.2 研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 問(wèn)題的提出16
- 1.5 本文研究目的和研究?jī)?nèi)容16-18
- 1.5.1 研究目的16-17
- 1.5.2 本文主要內(nèi)容17-18
- 第2章 預(yù)應(yīng)力孔道截面形狀對(duì)孔道周邊應(yīng)力的影響18-44
- 2.1 分析模型的建立18-19
- 2.2 單孔孔道應(yīng)力數(shù)據(jù)分析19-26
- 2.2.1 單孔道孔道周邊應(yīng)力的總體分析19-21
- 2.2.2 單孔孔道邊緣線應(yīng)力分析21-22
- 2.2.3 單孔孔道周邊橫向應(yīng)力分析22-25
- 2.2.4 單孔孔道道縱向應(yīng)力分析25-26
- 2.3 雙孔孔道應(yīng)力分析26-34
- 2.3.1 雙孔道時(shí)孔道周邊應(yīng)力的總體分析26-29
- 2.3.2 雙孔孔道邊緣線應(yīng)力分析29
- 2.3.3 雙孔孔道周邊應(yīng)力橫向分析29-32
- 2.3.4 雙孔孔道周邊縱向應(yīng)力分析32-34
- 2.4 四孔孔道應(yīng)力分析34-42
- 2.4.1 四孔道孔道周邊應(yīng)力的總體分析34-37
- 2.4.2 四孔孔道邊緣線應(yīng)力分析37
- 2.4.3 四孔孔道周邊橫向應(yīng)力分析37-40
- 2.4.4 四孔孔道周邊縱向應(yīng)力分析40-42
- 2.5 本章小結(jié)42-44
- 第3章 PC箱梁橋 0#塊應(yīng)力分布數(shù)值模擬44-102
- 3.1 工程背景和橋梁設(shè)計(jì)基本參數(shù)44-46
- 3.1.1 工程背景簡(jiǎn)介44-45
- 3.1.2 橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)簡(jiǎn)介45-46
- 3.2 PC箱梁橋 0#塊的平面應(yīng)力分析46-50
- 3.2.1 模型建立簡(jiǎn)介46-47
- 3.2.2 施工階段應(yīng)力數(shù)據(jù)整理及分析47-48
- 3.2.3 正常使用極限狀態(tài)下應(yīng)力數(shù)據(jù)整理及分析48-50
- 3.2.4 本節(jié)小節(jié)50
- 3.3 PC連續(xù)箱梁橋空間模型建立流程50-55
- 3.3.1 有限元單元類型的選取50
- 3.3.2 模型尺寸的確定50-52
- 3.3.3 幾何模型的建立及網(wǎng)格劃分52-53
- 3.3.4 預(yù)應(yīng)力模擬的方式53-54
- 3.3.5 模型邊界條件的設(shè)置54-55
- 3.3.6 應(yīng)力分析工況的選取55
- 3.4 懸臂施工階段 0#塊空間應(yīng)力分析55-89
- 3.4.1 方法概述55-56
- 3.4.2 頂板受力分析56-65
- 3.4.3 腹板應(yīng)力分析65-74
- 3.4.4 底板應(yīng)力分析74-82
- 3.4.5 橫隔板的應(yīng)力分析82-88
- 3.4.6 本節(jié)小結(jié)88-89
- 3.5 預(yù)應(yīng)力孔道對(duì) 0#塊局部應(yīng)力影響性分析89-100
- 3.5.1 箱梁頂板上緣線應(yīng)力對(duì)比分析90-93
- 3.5.2 腹板內(nèi)表面邊緣線應(yīng)力對(duì)比分析93-95
- 3.5.3 翼緣板根部下緣線應(yīng)力對(duì)比分析95-97
- 3.5.4 腹板內(nèi)表面上緣線應(yīng)力對(duì)比97-100
- 3.5.5 本節(jié)小結(jié)100
- 3.6 本章小結(jié)100-102
- 第4章 施工質(zhì)量缺陷對(duì)箱梁應(yīng)力的影響性分析102-137
- 4.1 腹板混凝土彈性模量折減對(duì)箱梁應(yīng)力分布的影響102-112
- 4.1.1 懸臂端根部下緣線的應(yīng)力對(duì)比分析103-106
- 4.1.2 頂板下表面和腹板內(nèi)表面交線的應(yīng)力對(duì)比分析106-109
- 4.1.3 0#塊外端面與腹板內(nèi)表面交線的應(yīng)力對(duì)比分析109-112
- 4.2 腹板預(yù)應(yīng)力管道右側(cè)存在孔洞時(shí)應(yīng)力影響性分析112-121
- 4.2.1 概述112-114
- 4.2.2 孔洞邊長(zhǎng)a=40mm時(shí)孔洞周邊的應(yīng)力分析114-117
- 4.2.3 孔洞邊長(zhǎng)a=80mm時(shí)應(yīng)力影響分析117-121
- 4.3 腹板預(yù)應(yīng)力孔道正下方存在孔洞時(shí)應(yīng)力影響性分析121-129
- 4.3.1 概述121-122
- 4.3.2 孔洞邊長(zhǎng)a=40mm時(shí)應(yīng)力影響分析122-125
- 4.3.3 孔洞邊長(zhǎng)a=80mm時(shí)應(yīng)力影響分析125-129
- 4.4 施工階段腹板內(nèi)部孔洞周邊應(yīng)力變化規(guī)律研究129-135
- 4.4.1 孔洞周邊豎向應(yīng)力分布變化129-131
- 4.4.2 孔洞周邊橫向應(yīng)力分布變化131-133
- 4.4.3 孔洞周邊縱向應(yīng)力分布變化133-135
- 4.5 本章小結(jié)135-137
- 第5章 箱梁 0#塊施工階段實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的整理與分析研究137-156
- 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>137
- 5.2 實(shí)驗(yàn)原理137-139
- 5.2.1 簡(jiǎn)述137
- 5.2.2 公式推導(dǎo)137-139
- 5.3 實(shí)驗(yàn)方案139-142
- 5.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介139
- 5.3.2 綜合測(cè)試儀計(jì)算原理139-140
- 5.3.3 測(cè)點(diǎn)的布置140-142
- 5.4 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析142-154
- 5.4.1 懸臂施工階段數(shù)據(jù)處理142-145
- 5.4.2 懸臂施工階段應(yīng)力分析145-150
- 5.4.3 懸臂施工階段理論數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析150-153
- 5.4.4 施工階段外界溫度對(duì)箱梁應(yīng)力的影響性研究153-154
- 5.5 本章小結(jié)154-156
- 第6章 結(jié)論與展望156-159
- 6.1 主要結(jié)論156-158
- 6.2 展望158-159
- 致謝159-160
- 參考文獻(xiàn)160-161
【參考文獻(xiàn)】
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