在中小跨徑橋梁中,混凝土橋梁受混凝土材料本身限制,結構自重大,形式較為單一,同時存在梁體開裂、耐久性差等病害;而鋼結構橋梁普遍存在銹蝕和疲勞等病害,因而后期維護費用較高,并且現(xiàn)場作業(yè)量較大,裝配化率有待提高。探索造型美觀、施工便捷、裝配化程度高、耐久性強、經(jīng)濟環(huán)保、后期維護費用少、全壽命周期內(nèi)經(jīng)濟性好,適用于中、小跨徑橋梁的新型結構形式,已成為當前工程界亟待研究解決的重大挑戰(zhàn)。對此,本文提出了一種新型裝配式雙工字型超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,UHPC）-普通混凝土（Normal Concrete,NC）組合梁結構形式,并參考現(xiàn)行規(guī)范和法國UHPC規(guī)范進行了驗算,同時建立有限元模型進行了仿真分析。本文主要工作和結論如下:（1）根據(jù)依托工程,提出了30m跨徑的UHPC-NC組合橋方案,與傳統(tǒng)C50預應力T形梁橋相比,UHPC-NC組合橋的每平米自重只有傳統(tǒng)預應力T梁的70.7%。本文還對依托工程進行了初步設計計算,主要參考國內(nèi)現(xiàn)行相關規(guī)范和法國UHPC規(guī)范,對承載力能力極限狀態(tài)下的抗彎承載能力、抗剪承載能力和正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度進... 

【文章來源】：湖南大學湖南省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 超高性能混凝土(UHPC)概述
        1.2.1 超高性能混凝土的定義
        1.2.2 力學性能
        1.2.3 耐久性
        1.2.4 收縮徐變性能
    1.3 UHPC材料在橋梁中的應用
        1.3.1 北美地區(qū)
        1.3.2 歐洲地區(qū)
        1.3.3 其他地區(qū)
    1.4 UHPC-NC組合梁橋概述
        1.4.1 UHPC-NC組合橋設計背景
        1.4.2 UHPC-NC組合橋概念設計
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 UHPC-NC組合梁橋的設計與分析
    2.1 概述
    2.2 UHPC-NC組合結構設計方案
        2.2.1 工程項目背景
        2.2.2 傳統(tǒng)C50預應力T梁方案
        2.2.3 UHPC-NC組合結構方案
        2.2.4 方案對比
    2.3 設計理論及方法
    2.4 計算模型
        2.4.1 材料本構關系
        2.4.2 作用效應組合
    2.5 抗彎承載能力驗算
        2.5.1 基本假定
        2.5.2 相對界限受壓區(qū)高度
        2.5.3 基本計算公式
        2.5.4 承載能力計算
    2.6 抗剪承載能力驗算
        2.6.1 基本假定
        2.6.2 基本計算公式
        2.6.3 抗剪承載能力計算
        2.6.4 結合面抗剪承載能力計算
    2.7 裂縫寬度驗算
        2.7.1 基本假定
        2.7.2 計算公式
        2.7.3 裂縫寬度計算
    2.8 本章小結
第3章 UHPC-NC組合梁抗彎試驗研究
    3.1 試驗目的與概述
    3.2 試驗模型
        3.2.1 試驗梁設計
        3.2.2 試驗梁制作
        3.2.3 測試內(nèi)容
        3.2.4 試驗裝置
    3.3 試驗結果分析
        3.3.1 材性試驗
        3.3.2 荷載變形響應
        3.3.3 荷載應變響應
        3.3.4 裂縫發(fā)展
    3.4 結果比較
    3.5 本章小結
第4章 試驗梁有限元分析
    4.1 概述
    4.2 有限元模型
        4.2.1 模型選擇
        4.2.2 單元選取
        4.2.3 相互作用模擬
        4.2.4 本構模型
        4.2.5 混凝土塑性損傷模型參數(shù)確定
    4.3 有限元分析結果
        4.3.1 荷載-跨中撓度曲線
        4.3.2 荷載-應變響應
        4.3.3 裂縫分布
    4.4 參數(shù)分析
        4.4.1 鋼筋直徑
        4.4.2 鋼筋屈服強度
        4.4.3 UHPC抗拉強度
        4.4.4 UHPC抗壓強度
        4.4.5 橋面板強度等級
    4.5 本章小結
第5章 兩階段受力組合梁抗彎性能的影響因素分析
    5.1 概述
    5.2 有限元模型
    5.3 二階段受力影響分析
    5.4 材料參數(shù)影響分析
    5.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A(攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄)


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]RPC-NC疊合梁動力性能研究[D]. 曹道武.北京交通大學 2015
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[3]節(jié)段拼裝活性粉末混凝土箱梁橋力學性能與施工控制研究[D]. 魏亞雄.湖南大學 2015
[4]RPC-NC疊合結構結合面抗剪性能試驗研究[D]. 賈占坤.北京交通大學 2014
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[6]活性粉末混凝土（RPC）預應力疊合梁試驗研究[D]. 馬遠榮.湖南大學 2002
[7]活性粉末混凝土基本力學性能的試驗與研究[D]. 單波.湖南大學 2002



本文編號：3629253