鋼簡(jiǎn)支梁螺栓連接橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)抗彎性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-11 13:23
簡(jiǎn)支梁橋橋面伸縮縫多,導(dǎo)致行車(chē)不舒適,因而多跨簡(jiǎn)支梁采取橋面連續(xù)的措施被廣泛應(yīng)用。海南鋪前跨海大橋位于強(qiáng)震區(qū),為降低震害風(fēng)險(xiǎn),該橋的引橋采用了鋼箱梁+超高韌性混凝土STC(Super Toughness Concrete)橋面的簡(jiǎn)支梁橋,跨徑約58m,共10跨。為提高行車(chē)舒適性,部分主梁間采用了橋面連續(xù)的措施,對(duì)于這種特殊的橋面連續(xù)結(jié)構(gòu),國(guó)內(nèi)外均無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道。針對(duì)這種需求,本文提出了受力性能優(yōu)良、震后易修復(fù)的鋼-STC輕型組合簡(jiǎn)支梁橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于該結(jié)構(gòu)形式,不僅要考慮靜力性能,也要考慮動(dòng)力性能,本文主要關(guān)注靜力抗彎性能。為了研究這一新結(jié)構(gòu)的受力性能,并為工程應(yīng)用提供技術(shù)支撐,先后進(jìn)行了負(fù)彎矩足尺模型試驗(yàn)、有限元數(shù)值模擬和優(yōu)化分析,在此基礎(chǔ)上主要進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究:(1)設(shè)計(jì)了兩種螺栓連接簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu):1)倒T肋焊接于鋼橋面頂板與端橫隔板上,高度與U肋等高,橫向位置與U肋一一對(duì)應(yīng),倒T肋腹板與翼緣均用連接板相連,以下簡(jiǎn)稱(chēng)方案1;2)降低倒T肋高度,焊接于鋼橋面頂板與端橫隔板上,但橫向位置焊接于相鄰的U肋之間,取消倒T肋腹板連接板,以下簡(jiǎn)稱(chēng)方案2。(2)為探明簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)的...
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋼-STC輕型組合橋面結(jié)構(gòu)
1.2.1 超高性能混凝土(UHPC)概述
1.2.2 超高性能混凝土(UHPC)應(yīng)用
1.2.3 超高性能混凝土未來(lái)發(fā)展方向
1.2.4 超高韌性混凝土(STC)
1.2.5 鋼-STC輕型組合橋面結(jié)構(gòu)
1.3 簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)概述
1.3.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3.3 簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)病害及原因
1.3.4 簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
1.4 論文背景與方案提出
1.4.1 工程背景
1.4.2 方案設(shè)計(jì)
1.5 研究目的與主要內(nèi)容
1.5.1 主要研究目的
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)方案1試驗(yàn)與分析
2.1 引言
2.2 方案設(shè)計(jì)
2.2.1 試件制作
2.2.2 材料性能
2.2.3 試驗(yàn)加載與數(shù)據(jù)采集
2.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
2.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果—跨中撓度
2.3.3 試驗(yàn)結(jié)果—STC與鋼板應(yīng)變
2.3.4 試驗(yàn)結(jié)果—螺栓滑移
2.4 試驗(yàn)有限元分析
2.4.1 ABAQUS介紹
2.4.2 材料本構(gòu)
2.4.3 模型建立
2.4.4 結(jié)果對(duì)比
2.5 名義開(kāi)裂應(yīng)力計(jì)算
2.6 本章小結(jié)
第3章 實(shí)橋有限元計(jì)算
3.1 引言
3.2 整體有限元模型建立
3.2.1 模擬方案
3.2.2 材料本構(gòu)關(guān)系
3.2.3 單元選擇與邊界條件
3.2.4 荷載施加
3.3 局部有限元模型建立
3.3.1 模擬方案
3.3.2 材料、單元選擇與邊界條件
3.3.3 加載工況
3.4 計(jì)算結(jié)果
3.4.1 方案1整體計(jì)算
3.4.2 方案1局部計(jì)算
3.4.3 計(jì)算結(jié)果匯總
3.5 本章小結(jié)
第4章 橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)方案2試驗(yàn)與分析
4.1 引言
4.2 方案構(gòu)造
4.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.3.1 試件制作
4.3.2 材料參數(shù)
4.3.3 試驗(yàn)加載與數(shù)據(jù)采集
4.4 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
4.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果—跨中撓度
4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果—STC與鋼板應(yīng)變
4.4.4 試驗(yàn)結(jié)果—螺栓滑移與破壞形態(tài)
4.5 試驗(yàn)有限元分析
4.5.1 材料本構(gòu)
4.5.2 模型建立
4.5.3 結(jié)果對(duì)比
4.5.4 連接板應(yīng)力分布
4.6 名義開(kāi)裂應(yīng)力計(jì)算
4.7 實(shí)橋有限元計(jì)算
4.7.1 方案2整體計(jì)算
4.7.2 方案2局部計(jì)算
4.7.3 計(jì)算結(jié)果匯總
4.8 本章小結(jié)
第5章 方案優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析
5.1 引言
5.2 端隔板開(kāi)孔方案
5.2.1 ANSYS有限元建模
5.2.2 STC拉應(yīng)力計(jì)算—整體
5.2.3 STC拉應(yīng)力計(jì)算—局部
5.2.4 ABAQUS非線性計(jì)算
5.3 增加短肋方案
5.3.1 倒T肋與短肋布置
5.3.2 STC拉應(yīng)力計(jì)算
5.3.3 ABAQUS非線性計(jì)算
5.4 計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.4.1 試驗(yàn)有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.4.2 實(shí)橋計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號(hào):3674737
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋼-STC輕型組合橋面結(jié)構(gòu)
1.2.1 超高性能混凝土(UHPC)概述
1.2.2 超高性能混凝土(UHPC)應(yīng)用
1.2.3 超高性能混凝土未來(lái)發(fā)展方向
1.2.4 超高韌性混凝土(STC)
1.2.5 鋼-STC輕型組合橋面結(jié)構(gòu)
1.3 簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)概述
1.3.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3.3 簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)病害及原因
1.3.4 簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
1.4 論文背景與方案提出
1.4.1 工程背景
1.4.2 方案設(shè)計(jì)
1.5 研究目的與主要內(nèi)容
1.5.1 主要研究目的
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)方案1試驗(yàn)與分析
2.1 引言
2.2 方案設(shè)計(jì)
2.2.1 試件制作
2.2.2 材料性能
2.2.3 試驗(yàn)加載與數(shù)據(jù)采集
2.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
2.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果—跨中撓度
2.3.3 試驗(yàn)結(jié)果—STC與鋼板應(yīng)變
2.3.4 試驗(yàn)結(jié)果—螺栓滑移
2.4 試驗(yàn)有限元分析
2.4.1 ABAQUS介紹
2.4.2 材料本構(gòu)
2.4.3 模型建立
2.4.4 結(jié)果對(duì)比
2.5 名義開(kāi)裂應(yīng)力計(jì)算
2.6 本章小結(jié)
第3章 實(shí)橋有限元計(jì)算
3.1 引言
3.2 整體有限元模型建立
3.2.1 模擬方案
3.2.2 材料本構(gòu)關(guān)系
3.2.3 單元選擇與邊界條件
3.2.4 荷載施加
3.3 局部有限元模型建立
3.3.1 模擬方案
3.3.2 材料、單元選擇與邊界條件
3.3.3 加載工況
3.4 計(jì)算結(jié)果
3.4.1 方案1整體計(jì)算
3.4.2 方案1局部計(jì)算
3.4.3 計(jì)算結(jié)果匯總
3.5 本章小結(jié)
第4章 橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)方案2試驗(yàn)與分析
4.1 引言
4.2 方案構(gòu)造
4.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.3.1 試件制作
4.3.2 材料參數(shù)
4.3.3 試驗(yàn)加載與數(shù)據(jù)采集
4.4 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
4.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果—跨中撓度
4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果—STC與鋼板應(yīng)變
4.4.4 試驗(yàn)結(jié)果—螺栓滑移與破壞形態(tài)
4.5 試驗(yàn)有限元分析
4.5.1 材料本構(gòu)
4.5.2 模型建立
4.5.3 結(jié)果對(duì)比
4.5.4 連接板應(yīng)力分布
4.6 名義開(kāi)裂應(yīng)力計(jì)算
4.7 實(shí)橋有限元計(jì)算
4.7.1 方案2整體計(jì)算
4.7.2 方案2局部計(jì)算
4.7.3 計(jì)算結(jié)果匯總
4.8 本章小結(jié)
第5章 方案優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析
5.1 引言
5.2 端隔板開(kāi)孔方案
5.2.1 ANSYS有限元建模
5.2.2 STC拉應(yīng)力計(jì)算—整體
5.2.3 STC拉應(yīng)力計(jì)算—局部
5.2.4 ABAQUS非線性計(jì)算
5.3 增加短肋方案
5.3.1 倒T肋與短肋布置
5.3.2 STC拉應(yīng)力計(jì)算
5.3.3 ABAQUS非線性計(jì)算
5.4 計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.4.1 試驗(yàn)有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.4.2 實(shí)橋計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3674737
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