本文關(guān)鍵詞：下承式節(jié)段預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架梁橋簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法

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【摘要】：橋梁技術(shù)的進(jìn)步是與材料技術(shù)的進(jìn)步分不開(kāi)的,大跨度橋梁的應(yīng)用和發(fā)展,對(duì)材料的輕質(zhì)高強(qiáng)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和復(fù)雜環(huán)境下的耐久性均提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。UHPC(超高性能混凝土)具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能,采用UHPC修建大跨度橋梁結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強(qiáng)高耐久,而桁架橋梁適合發(fā)揮UHPC材料性能及大大降結(jié)構(gòu)自重。因此,下承式UHPC節(jié)段預(yù)應(yīng)力桁架梁橋有著突出的優(yōu)勢(shì)和潛在的應(yīng)用前景,但關(guān)于下承式節(jié)段UHPC預(yù)應(yīng)力桁架梁橋中所涉及的基本構(gòu)件的力學(xué)性能的研究工作還很有限。本文基于理論分析和非線性有限元分析,開(kāi)展了RUHPC(鋼筋超高性能混凝土)軸拉構(gòu)件、RUHPC軸壓構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力RUHPC偏拉構(gòu)件的力學(xué)性能分析,建立了RUHPC軸心受拉構(gòu)件開(kāi)裂荷載、極限承載力計(jì)算方法和RUHPC軸心受壓構(gòu)件鋼筋屈服和極限承載力計(jì)算方法,建立了預(yù)應(yīng)力RUHPC偏心受拉構(gòu)件開(kāi)裂荷載和極限承載力計(jì)算方法。有限元模型經(jīng)過(guò)了近似結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的驗(yàn)證,基于該有限元模型,開(kāi)展了偏心距、截面尺寸和配筋率對(duì)預(yù)應(yīng)力RUHPC偏心受拉構(gòu)件極限承載力的等效拉應(yīng)力系數(shù)取值的影響分析。依據(jù)結(jié)構(gòu)靜力性能,提出了下承式節(jié)段預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架梁橋?qū)嵱迷O(shè)計(jì)方法,基于該方法設(shè)計(jì)了典型桁架人行天橋和管線橋梁,并與普通混凝土和鋼材相對(duì)比,探討了UHPC材料應(yīng)用于下承式桁架梁橋的可行性和優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：超高性能混凝土 桁架梁橋 軸心受壓 軸心受拉 預(yù)應(yīng)力偏心受拉
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U442.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 桁架梁橋應(yīng)用現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 UHPC材料性能研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 RUHPC軸壓構(gòu)件性能研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 RUHPC軸拉構(gòu)件性能研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.5 預(yù)應(yīng)力鋼纖維混凝土偏拉構(gòu)件性能研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 RUHPC軸心受力構(gòu)件力學(xué)性能16-31
• 2.1 基本假定16-19
• 2.1.1 平截面假定16-17
• 2.1.2 UHPC單軸受拉本構(gòu)模型17-18
• 2.1.3 UHPC單軸受壓本構(gòu)模型18
• 2.1.4 非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系18-19
• 2.2 RUHPC軸心受拉構(gòu)件受力分析19-25
• 2.2.1 基本方程19-20
• 2.2.2 開(kāi)裂荷載20-21
• 2.2.3 極限承載力21-22
• 2.2.4 相關(guān)規(guī)范中軸心受拉構(gòu)件計(jì)算公式22-24
• 2.2.5 RUHPC軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算公式對(duì)比24-25
• 2.3 RUHPC軸心受壓構(gòu)件受力分析25-30
• 2.3.1 基本方程26
• 2.3.2 屈服荷載26-27
• 2.3.3 極限承載力27
• 2.3.4 相關(guān)規(guī)范中軸心受壓構(gòu)件計(jì)算公式27-29
• 2.3.5 RUHPC軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算公式對(duì)比29-30
• 2.4 小結(jié)30-31
• 第3章 預(yù)應(yīng)力RUHPC偏心受拉構(gòu)件受力性能31-50
• 3.1 基本假定31-33
• 3.1.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋本構(gòu)模型31-32
• 3.1.2 預(yù)應(yīng)力損失32-33
• 3.2 大、小偏心受拉的區(qū)分33-34
• 3.3 小偏心受拉構(gòu)件受力分析34-40
• 3.3.1 小偏心受拉開(kāi)裂荷載計(jì)算34-38
• 3.3.2 小偏心受拉極限承載力計(jì)算38-40
• 3.4 大偏心受拉構(gòu)件受力分析40-46
• 3.4.1 大偏心受拉開(kāi)裂荷載計(jì)算40-43
• 3.4.2 大偏心受拉極限承載力計(jì)算43-46
• 3.5 相關(guān)規(guī)范中偏心受拉構(gòu)件計(jì)算公式46-49
• 3.6 規(guī)范中偏心受拉承載力計(jì)算公式對(duì)比49
• 3.7 小結(jié)49-50
• 第4章 預(yù)應(yīng)力RUHPC偏心受拉構(gòu)件有限元分析50-66
• 4.1 ABAQUS有限元建模50-56
• 4.1.1 有限元分析模型50
• 4.1.2 分析模塊50-51
• 4.1.3 材料的本構(gòu)模型51-54
• 4.1.4 預(yù)應(yīng)力的模擬54
• 4.1.5 網(wǎng)絡(luò)劃分與單元類型54-56
• 4.1.6 時(shí)間增量的控制56
• 4.2 RUHPC偏心受壓柱ABAQUS有限元建模方法驗(yàn)證56-60
• 4.2.1 試驗(yàn)概況56-57
• 4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果57
• 4.2.3 RUHPC偏壓柱有限元建模57-58
• 4.2.4 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比58-60
• 4.3 預(yù)應(yīng)力RUHPC偏心受拉柱有限元建模60-65
• 4.3.1 材料模型60-61
• 4.3.2 試件工況設(shè)計(jì)61-62
• 4.3.3 不同試件工況的數(shù)值模擬結(jié)果62
• 4.3.4 偏心距對(duì)小偏心等效拉應(yīng)力系數(shù)的影響62-63
• 4.3.5 配筋率對(duì)小偏心等效拉應(yīng)力系數(shù)的影響63-64
• 4.3.6 截面高度對(duì)小偏心等效拉應(yīng)力系數(shù)的影響64
• 4.3.7 數(shù)值結(jié)果與理論結(jié)果的比較64-65
• 4.4 小結(jié)65-66
• 第5章 下承式節(jié)段預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架梁橋設(shè)計(jì)66-92
• 5.1 下承式節(jié)段預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架梁橋設(shè)計(jì)66-68
• 5.2 人行天橋工程實(shí)例設(shè)計(jì)68-83
• 5.2.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)69
• 5.2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)規(guī)范69
• 5.2.3 設(shè)計(jì)荷載及組合69-70
• 5.2.4 預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架人行天橋設(shè)計(jì)70
• 5.2.5 預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架人行天橋結(jié)構(gòu)計(jì)算分析70-77
• 5.2.6 預(yù)應(yīng)力普通鋼筋混凝土桁架人行天橋設(shè)計(jì)77
• 5.2.7 預(yù)應(yīng)力普通鋼筋混凝土桁架式人行天橋結(jié)構(gòu)計(jì)算分析77-83
• 5.3 管線橋梁工程實(shí)例設(shè)計(jì)83-91
• 5.3.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)84
• 5.3.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)規(guī)范84
• 5.3.3 設(shè)計(jì)荷載及組合84-85
• 5.3.4 預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架管線橋梁設(shè)計(jì)85
• 5.3.5 預(yù)應(yīng)力RUHPC桁架管線橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算分析85-91
• 5.4 小結(jié)91-92
• 結(jié)論92-93
• 參考文獻(xiàn)93-99
• 致謝99

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本文編號(hào)：644523