一、体外预应力混凝土箱梁受压翼缘有效分布宽度试验研究(论文文献综述)
杨鑫[1](2021)在《变截面钢桁腹式混凝土组合箱的剪力滞效应分析》文中提出在钢-混组合箱梁结构中,钢桁腹式混凝土组合箱梁具有腹板不存在开裂、架设方便施工快捷、自重轻且成本低等优点。目前国内外学者对该类结构等截面箱梁的受力特点进行了很多研究与探索,并取得了一定的成果,但对变截面连续箱梁的剪力滞效应分析目前鲜有文献。本文结合理论研究及有限元模拟分析,对变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁剪力滞效应展开以下几个方面研究:(1)利用能量变分法原理,依据剪切变形相等原则将钢桁腹式混凝土组合箱梁中的钢桁腹杆等效为钢腹板,推导了变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁纵向应力计算公式,并进一步推导了其剪力滞效应系数计算公式;以水碾堡天桥为工程背景,设定集中荷载和均布荷载两种工况,计算得到在300k N集中荷载作用下其最大剪力滞系数为1.37,在q=10k N/m均布荷载作用下最大剪力滞系数为1.19。(2)运用ANSYS软件建立水碾堡天桥空间有限元模型,选取该组合结构1/4跨及跨中处,对变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁的纵向应力分布情况、剪力滞系数变化规律进行研究,并与理论计算结果进行对比分析。分析结果表明:以能量变分法为原理的理论公式得到的翼板纵桥向应力值与有限元值误差较小;底板的应力大小比较接近;桥墩位置斜腹杆处,由于存在钢桁腹杆杆力产生的上翼板附加轴力,使得该处应力分布不均匀。(3)通过改变水碾堡天桥梁宽、梁高、横断面腹杆间距等,研究宽跨比、宽高比以及悬翼比对其剪力滞效应系数的影响。研究结果表明:变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁的剪力滞系数在集中荷载作用下受宽跨比影响更大;宽高比从小到大变化时,均布荷载作用下的剪力滞系数值稳定不变;箱梁顶板剪力滞系数在悬翼比为1时达到最小值;另外,支座的约束对于钢桁腹式混凝土组合箱梁的剪力滞效应系数的影响较大。(4)利用各国相关规范中的翼板有效分布宽度计算方法对变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁的翼板有效分布宽度进行研究。研究结果表明:中国公路桥规在有效分布宽度方面的规定比其他的规范要全面细致很多,具有比较完善的计算方法;在变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁有效分布宽度计算中,美国和英国规范精度最高,其中英国规范准确性更强,比起中国铁路规范和日本规范的计算误差都小,所以此两种规范比较适用于该类桥型的翼板有效宽度计算。
阎武通[2](2021)在《体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究》文中进行了进一步梳理体外预应力混凝土节段拼装桥梁是桥梁工业化建设中一种代表性的桥梁结构形式。节段间接缝的不连续性和体外预应力束的滑移及二阶效应导致节段预制拼装桥梁的力学性能相较整体现浇桥梁变得更为复杂,二者之间受力行为表现出显着差异。论文针对体外预应力混凝土节段梁在弯、剪受力状态下的承载机理、数值模型和设计计算方法进行了系列研究,取得如下主要研究成果:(1)针对体外预应力混凝土节段梁的抗弯性能分析问题,构建了考虑箱梁剪力滞效应、体外束滑移和二阶效应以及接缝不连续行为三个力学特性的纤维梁-滑移索单元体系分析模型。在传统纤维梁单元的基础上,通过引入箱梁上下翼缘板翘曲变形自由度,推导建立了考虑剪力滞效应的箱梁结构纤维梁单元模型;根据体外预应力束的整体协调变形机制,推导建立了适用于任意布束形式的体外预应力束滑移索单元模型;针对接缝的不连续力学行为,提出了基于修正混凝土本构模型的接缝单元模拟方法。基于所建立的单元理论模型在Open Sees平台进行了集成开发,形成了用于体外预应力混凝土节段梁抗弯性能分析的体系模型。通过与缩尺试验梁及实桥试验结果的对比分析,验证了分析模型的有效性。(2)利用所建立的分析模型对节段梁结构抗弯性能的主要影响因素进行了参数分析,总结了接缝、体内外配束比例及体外束布束形式等关键因素对抗弯承载力、体外束应力增量和结构变形模式的影响规律。根据极限状态下节段梁结构的变形模式,推导了体外束应力增量与结构变形之间的关系方程,结合失效截面的平衡方程,建立了体外束极限应力增量和有效高度变化的计算方法,进而提出了体预应力混凝土节段梁抗弯承载力的简化计算方法。(3)在体外预应力混凝土节段梁的抗剪承载机理研究方面,开展了6片试验梁的弯剪加载试验,得到了体外预应力混凝土节段梁在弯剪复合作用下的典型失效模式、变形曲线、承载能力和不同加载阶段下各抗剪分量的变化规律。通过试验结果的对比分析,总结了剪跨比、接缝和体内外配束比对结构抗剪承载力的影响规律,初步分析了体预应力混凝土节段梁在弯剪作用下的承载机理。(4)建立了基于软化膜-体外滑移索单元的精细有限元分析模型对体外预应力混凝土节段梁的抗剪承载机理进行了深入分析。依托ABAQUS软件开发了适用于体外预应力混凝土节段梁弯剪性能分析的精细模型:考虑轴-剪复合作用的钢筋混凝土软化膜单元本构—转角软化桁架模型(RASTM-UMAT);考虑体外预应力束滑移和几何非线性效应的多节点滑移索单元模型(UEL);以及基于“粘结-库伦摩擦本构”的节段间接缝“等效平缝”模拟方法。利用建立的精细模型对试验梁的力学行为进行了预测对比,分析了各试验梁的失效模式及主应力分布规律。基于“桁架-拱”理论进一步揭示了节段梁结构的弯剪承载机理,进而提出了体外预应力混凝土节段梁抗剪承载力的简化计算方法。(5)在弯剪承载机理研究的基础上,基于铁木辛克梁理论在已建立的抗弯性能分析模型中引入剪切变形,推导了考虑弯剪复合作用的混凝土节段梁柔度法纤维梁单元列式,并提出了基于改进积分点截面的柔度法单元接缝模拟方法。基于推导的单元列式进行了单元开发,与已建立的体外束滑移索单元构成分析体系模型,用于体外预应力混凝土节段梁的弯剪性能分析。利用试验梁对分析模型的有效性进行了验证,结果表明:考虑弯剪复合作用的分析模型拓展了抗弯性能分析模型的适用范围,对于体外预应力混凝土节段梁的抗弯及抗剪性能均能较好地预测分析。
黎璟[3](2020)在《矮塔斜拉桥墩顶水平力计算及宽幅箱梁空间效应研究》文中进行了进一步梳理矮塔斜拉桥是20世纪慢慢发展成的一种新型桥梁结构,是介于连续梁桥和柔性斜拉桥之间的一种刚柔相济的桥型。在矮塔斜拉桥具体设计时,下部结构尤以墩台水平力的计算文献较少。本文以某矮塔斜拉桥为研究对象,通过参考文献集成刚度法手算和建立全桥上下部有限元整体模型模拟水平力计算的两种方法进行对比,验证了有限元整体模型计算水平力的可行性和准确性,为设计计算墩台水平力提出了一种新思路和新方法。在此基础上,通过理论推导和工程具体计算探讨了考虑墩顶弹性约束作用对于水平力分配的影响。另外城市桥梁桥面一般较宽,宽幅箱梁矮塔斜拉桥得到很大的应用发展。宽幅箱梁具有横向翼缘宽,箱壁薄等特点,宽幅箱梁尤以单索面矮塔斜拉桥的空间应力分布不均匀为甚。而零号块因其特殊的边界条件,复杂的构造,以及通过其预应力钢束众多,使得零号块的空间三向应力非常复杂。因此,对桥梁先进行全桥静力分析,并对主梁零号块进行不同施工阶段下的局部应力分析,以验证本文研究依托工程设计的可靠性或弥补其不足,其结果可为同类桥梁的设计提供工程参考价值。通过空间应力分析可以发现,零号块的纵横向应力具有明显的不均匀性。为量化横向应力分布的不均匀程度,本文提出了不均匀系数的概念;通过查阅文献选取影响箱形截面应力分布不均匀的影响参数,进行均匀设计并建立Kriging代理模型,验证Kriging代理模型的精度。在此基础上,用带精英策略的非支配排序的遗传算法(NSGA-II)在设计域上求解截面多目标优化问题,迭代求解得到Pareto最优解,然后对最优解集进行试验挑选出折中解。提取优化主梁特定截面纵横向应力值,计算截面特定位置剪力滞系数?e和不均匀系数η?。从结果可以看出,优化后箱梁的纵横向应力分布呈扁平状变化,剪力滞系数?e和不均匀系数η?都有所减小,纵横向应力分布更为均匀,能够达到截面优化的目的。
肖宏[4](2020)在《预应力混凝土连续梁桥长期性能及拼宽技术研究》文中研究指明由于交通量的增长以及桥梁结构设计、施工等多方面的原因,连续梁桥在运营使用过程中面临着许多问题与挑战,其中较为显着的两个方面包括:大跨箱梁桥跨中位置的长期挠度远超设计值以及由于交通量迅猛增长而不得不面临的横向拓宽改造。本文依托实际工程项目,对上述两个问题进行研究分析,主要研究内容包括以下几个方面:1、对于带有横向预应力钢束的大悬臂箱梁桥新旧箱梁横向拼接困难的实际情况,论文提出了一种新的拼接方式。针对该拼接方式建立了新旧结构的梁格法模型和实体有限元模型;2、利用有限元模型,对拼宽结构在基础不均匀沉降、温度梯度、汽车荷载、收缩及徐变等作用下的受力状态进行分析,描述了拼宽后拼接段在几种作用下的受力情况,进而分析旧桥结构应力的变化情况及变化原因,为后续的设计提供指导。针对拼宽后旧桥结构进行安全检算,并对拼接段进行承载能力计算。通过拼接段的应力分析发现:温度梯度和收缩、徐变对拼宽结构影响较大,支点位置处应同时警惕新旧桥基础沉降差可能带来的不利影响。此外,针对局部车辆荷载带来的拼接段横向应力应予以重视;3、在受力状态研究的基础上,开展新旧箱梁桥刚性连接拼接段受力影响因素的参数化分析并提出改善拼接段受力的措施。参数化分析的内容主要包括新旧桥基础不均匀沉降差值、拼接等待时间、拼接段厚度以及拼接段材料等几个方面。分析结果表明:控制基础沉降差可以有效减小支点位置处的横向应力值,延长拼接等待时间、在现浇段材料中适量增加粉煤灰均能减小收缩及徐变应力对拼接段的影响,减小拼接段厚度虽能减小新旧桥基础沉降差带来的影响,却也减小了拼宽结构的刚度,应审慎取值;4、研究大跨径预应力混凝土连续梁桥长期挠度的主要影响因素。通过实际调研资料和有限元建模,分析主梁混凝土超方、预应力损失、汽车活载效应对于结构长期挠度的影响,并给出不同影响因素对于桥梁长期挠度的综合影响分析;5、结合部分工程案例和实际桥梁设计经验,从设计和施工两个方面入手,多角度提出预防和控制大跨径连续梁桥长期下挠的对策和措施。
曹萱[5](2020)在《波形钢腹板PC组合箱梁桥受力性能对比研究》文中指出预应力混凝土箱梁桥由于其设计理论的日益完善,施工工艺的愈加成熟以及桥梁跨径的不断增长,在工程中得到广泛使用。与此同时,运营中的预应力混凝土箱梁桥主梁下挠、腹板开裂等病害日益突出,已成为桥梁工程界亟待解决的问题。波形钢腹板PC组合箱梁桥的褶皱效应能大幅度提高纵向预应力施加效率,有效改善主梁下挠问题,同时钢腹板的使用从根本上解决了腹板开裂病害。因此研究波形钢腹板PC组合箱梁桥的受力性能,对比其较预应力混凝土箱梁桥施工、经济性等多方面的差异,尤其是预应力施加效率上的提高,对于波形钢腹板PC组合箱梁桥的推广与应用具有重要意义,是解决目前预应力混凝土桥梁发展桎梏的重要课题。凉水特大桥原设计桥型为预应力混凝土连续刚构桥,对其进行波形钢腹板PC组合箱梁桥试设计,利用Midas Civil软件和Midas Civil Designer软件进行结构验算与受力分析,主要研究内容与所获成果如下:(1)结合国内桥梁设计相关规范以及国际上已建成的波形钢腹板PC组合箱梁桥实例,重新拟定凉水特大桥的截面形式与预应力钢束配置方案,利用Midas Civil软件建立全桥有限元模型,并通过Midas Civil Designer软件辅助进行结构验算,设计出符合我国桥梁设计标准的波形钢腹板PC组合箱梁桥。(2)依照凉水特大桥设计文件,建立预应力混凝土箱梁桥有限元模型,与波形钢腹板PC组合箱梁桥相比,后者主梁自重减轻了约25%,自重产生的主梁内力减少了约25%,波形钢腹板PC组合箱梁桥整体刚度较小,固有频率略大于预应力混凝土箱梁桥固有频率,频谱更为密集。波形钢腹板PC组合箱梁桥受力性能与抗震性能优于预应力混凝土箱梁桥。(3)比较两种桥型预应力钢束用量、预应力钢束作用下主梁内力、单位预应力施加效率,波形钢腹板PC组合箱梁桥预应力荷载作用下主梁内力约为PC箱梁桥的68%,钢束用量减少了29.93%,单位预应力施加效率提高至1.54~2.23倍,预应力几乎全部由混凝土顶、底板承担。(4)研究波形钢腹板PC组合箱梁桥悬臂施工工艺、材料用量与费用,并与预应力混凝土箱梁桥对比,同采用挂篮法施工时,波形钢腹板PC组合箱梁桥一个节段施工周期节省了10%,采用Rap.con/RW工法施工时,波形钢腹板PC组合箱梁桥一个节段施工周期节省了25%。凉水特大桥设计为波形钢腹板PC组合箱梁桥时,上部结构材料用量节省约23%,下部结构也更为轻便。波形钢腹板PC组合箱梁桥在施工工期与材料费用上具有优势,但在施工难易程度上处于劣势。
何冬晨[6](2020)在《基于波形钢板褶皱效应的钢—混组合连续梁桥负弯矩区抗裂方法研究》文中研究表明在钢-混凝土组合连续梁桥负弯矩区,混凝土桥面板开裂是不可避免的一个设计难题。大量的试验和研究表明,在负弯矩区施加预应力能够有效缓解混凝土开裂的问题,并且在工程实际中应用最为广泛。但是由于组合截面的特性,有相当一部分预应力会通过剪力连接件传递到钢箱梁腹板内,一方面造成了负弯矩区混凝土预应力施加效率低下,抗裂性能提升有限,另一方面过大的预应力可能导致钢箱梁板件受压屈曲。为了解决上述问题,本文提出一种将负弯矩区平钢腹板替换为波形钢腹板的变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁结构。本文以长深高速高广段小清河特大桥二号桥为研究背景,替换该桥负弯矩区平钢腹板为波形钢腹板,对比分析腹板形式改变对结构负弯矩区抗裂及其他力学性能的影响。由于波形钢腹板的褶皱效应,导致其纵向易压缩,几乎不承担轴向力和弯矩,也几乎不会承担预应力。变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁基于波形钢腹板的上述特点,希望更多的预应力由混凝土桥面板承担,提高预应力施加效率和混凝土的抗裂性能。本文的主要工作内容及成果如下:(1)应用实体有限元软件Midas FEA建立小清河特大桥二号桥的全桥平钢腹板组合连续箱梁的实体有限元模型,并在该模型基础上建立负弯矩区变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁模型和全桥波形钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁模型;并通过各模型负弯矩区应力情况的研究证明了负弯矩区平钢腹板改为波形钢腹板对混凝土桥面板抗裂性能提升的有效性,并得出截面因钢腹板形式改变造成的内力分配变化的规律;(2)通过预压力占比情况给出一种简单的预应力施加效率计算方法,定量地证明了波形钢腹板对钢-混凝土组合连续梁预应力施加效率提高的有效性;(3)建立两跨变钢腹板钢-混凝土组合梁模型,考虑施工阶段影响,对模型波形钢腹板厚度、钢腹板高度、波形钢腹板折叠角度、波形钢腹板平直段长度、有无钢箱梁上翼缘板等参数进行敏感性分析;研究发现变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁力学性能对波形钢腹板厚度、钢腹板高度等参数敏感性最高,去掉钢箱梁上翼缘板能有效提升负弯矩区混凝土的抗裂性能;(4)基于简单塑性理论,结合波形钢腹板力学特性推导出变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁负弯矩区截面极限承载力的计算公式。以规范为基础,在不考虑波形钢腹板影响的情况下,推导出变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁开裂弯矩的计算公式。通过现有理论公式和推导公式的计算对比,证明了所推公式的合理性。
胡锋[7](2020)在《波形钢腹板部分斜拉桥力学性能及可靠度评价方法研究》文中研究说明波形钢腹板部分斜拉桥作为一种相对新颖的桥梁结构类型,在其建设数量逐渐增加的同时衍生出两大需求:(1)力学性能的进一步明确;(2)运营阶段性能评估方法的建立。但通过对国内外研究现状的总结梳理发现,目前阶段对波形钢腹板部分斜拉桥关键构件的力学性能、箱梁剪力滞效应及性能评估方法等方面的研究尚不够深入,现有研究成果仍不足以对该类结构设计、运维工作提供更加有效的支撑。联合理论分析、数值模拟、模型试验及现场实测等手段进一步开展相关问题的探讨十分必要。为研究波形钢腹板部分斜拉桥关键构件、成桥状态的力学性能及运营阶段性能评价方法,进而为该类结构设计及运维工作提供参考。首先,借助推出试验研究带栓钉埋入式抗剪连接件的抗剪性能及承载力计算方法;其次,借助模型试验、数值模拟、现场测试等手段研究波形钢腹板部分斜拉桥箱梁的剪力滞效应,并借助现场加载数据分析该类结构的静动力性能;最后,分别从正常使用及承载能力极限出发,借助可靠度理论建立了波形钢腹板部分斜拉桥性能评价方法。主要得到以下研究结论:(1)基于推出试验研究发现,带栓钉埋入式抗剪连接件上折板、直板及下折板荷载-位移曲线特征不同,区别在于上折板荷载-位移曲线具有明显的强化阶段;通过对照试件明确了栓钉焊接位置、开孔位置等对连接件抗剪承载力的影响,形成了该类连接件抗剪承载力的近似计算方法;(2)集中荷载下单箱四室波形钢腹板箱梁剪力滞效应最显着位置与集中力作用点对应,均布荷载下剪力滞效应最明显位置为中腹板两侧腹板与顶板交界处;箱梁截面最大剪力滞系数随着宽跨比的增大而增大,随着腹板厚度的增大而减小,横隔板的设置能够有效削弱剪力滞效应的不利影响,实体横隔板的削弱效果优于桁架式横隔板;进一步联合实测数据明确了成桥状态主梁剪力滞效应的分布情况,建立了适用性良好的剪力滞效应有限元模拟方法;(3)斜拉桥主跨主梁混凝土顶板实际偏载系数略小于理论值,对于所有桥跨,主梁混凝土底板实际偏载系数明显高于理论值;单箱四室波形钢腹板组合箱梁最外侧两片腹板剪应力随着距降低高度的增大而增大,内测三片腹板剪应力呈现先降低后增大的趋势;波形钢腹板部分斜拉桥冲击系数随着车辆行驶速度的增大而增大,刹车工况下冲击系数略低于同等速度正常行车工况,桥面跳车所产生的冲击系数明显高于正常行车工况;斜拉桥前三阶振型均为竖向弯曲,第四阶振型为侧向弯曲;(4)汽车荷载效应均值变化对波形钢腹板部分斜拉桥主梁变形可靠度指标的影响最为显着,其次为斜拉索弹性模量、截面积、混凝土弹性模量以及波形钢板弹性模量,腹板厚度均值变化影响最小;主梁容许位移随着目标可靠指标的增长呈抛物线增长趋势;设计汽车荷载水平下,斜拉桥主梁变形可靠指标为8.39,通车之后实测变形特征值约为容许位移的47.5%,大桥主梁变形性能能够满足正常使用要求;(5)钢绞线拉索的强度劣化全过程主要包括HDPE护套有效防护、均匀腐蚀与点状腐蚀并发、疲劳裂纹开展三个阶段,HDPE护套有效防护阶段高强钢丝微动磨损对强度劣化过程的影响不可忽略;以上三个阶段持续时间占比分别为38.74%、12.47%、48.79%;微动磨损进程随着钢丝直径的减小、钢丝间接触力的增大、钢丝微动振幅的增大以及振动频率的增大而加快;随着时间延长,磨损深度的增长速度逐渐变缓慢;(6)采用基于风险函数的时变可靠性分析方法并考虑关键构件的强度劣化模型,建立了相应的时变可靠性评估方法;考虑结构设计与评估的差异、个体风险准则、社会风险准则、生活质量指标、总成本优化等因素影响时,重要性等级为一级的关键构件目标可靠指标可取为3.37,对应基准期为10年;波形钢腹板部分斜拉桥主梁抗弯可靠性水平明显高于最长拉索,服役期前30年两种关键构件的可靠性水平均高于目标可靠指标,对于斜拉索,应在服役期30年左右进一步加强维养力度。
王康建[8](2020)在《波形钢腹板组合梁的力学性能研究》文中进行了进一步梳理波形钢腹板组合梁是一种新颖的薄壁钢-混凝土组合结构,具有独特的手风琴效应、优良的结构特性和显着的经济效益,充分发挥了两种典型材料的力学优势,克服了当前桥梁工程中面临的传统混凝土桥梁自重大、长期蠕变和下挠问题,实现了桥梁快速减重,是高比强度、轻量化腹板组合梁的典型结构之一,已在国内外桥梁工程建设中广泛应用。随着工程建设水平的不断提高,波形钢腹板组合桥梁发展呈现大跨径、大曲率、宽悬臂、变截面和新工法等新特征。本文通过考虑这些新特征,紧紧围绕着这一新型组合梁的屈曲性能、横向受力和受剪状态,对存在的关键问题展开了系统研究。首先,由于初曲率效应下波形钢腹板组合梁结构受力特点与无曲率情形下有一定的差异,传统计算理论不再适用于初曲率情形,本文开展了初曲率波形钢腹板组合梁剪切屈曲理论研究;其次,考虑初曲率、腹板刚度及顶板加劲肋的影响,研究了波形钢腹板组合梁的横向性能;最后,提出了大悬臂异步浇筑施工阶段波形钢腹板组合箱梁的剪切理论并揭示了内衬混凝土的抗剪作用。主要研究工作如下:(1)基于经典板壳理论,结合波形钢腹板比拟正交异性壳的本构关系、考虑初曲率的几何方程和平衡微分方程,推导和迭代获得波形钢腹板曲线梁腹板的整体剪切屈曲控制微分方程。由于波形钢腹板通常沿纵桥向较为狭长,本文基于狭长壳挠曲面函数,通过变分求极值的方法,借助数学软件进行符号计算,提出了波形钢腹板曲线梁腹板整体剪切屈曲应力计算公式。为了揭示新型腹板初曲率形成的数学原理,依据波形钢腹板各个板段与曲率半径形成的三角关系,探明了内外波折角和曲率半径的内在联系,明确了内外波折角和中轴线夹角三者的大小关系,并运用参数化分析方法,研究了定曲率和变曲率情形下波形钢腹板的整体剪切屈曲应力伴随腹板外形尺寸、高厚比、波折面长宽比、波幅高度、曲率半径和内外波折角关键影响参数的变化规律,从而解决了具有初始曲率的波形钢腹板组合梁纯剪切屈曲问题。(2)基于Timoshenko理论,研究了不同参数影响下波形钢腹板曲线梁腹板局部剪切屈曲随着板段宽度比的变化规律,确定了局部屈曲系数分布范围,并给出了其平均值。基于Lindner和El-Metwally合成理论,给出了不同范围内板段宽长比的合成屈曲公式,提出了波形钢腹板曲线梁腹板的两阶段不等合成指数及其剪切屈曲设计公式,并提供了不同屈曲模态的判别公式,有效地分离了前人波形钢腹板实验结果的各类屈曲模式,并确认了本文设计曲线的合理性,从而指导初曲率波形钢腹板组合梁腹板设计。(3)考虑初曲率的影响,分析了不同位置集中荷载作用下波形钢腹板组合梁桥面板的横向弯矩及有效分布宽度变化规律,指出了现有桥梁规范中的横向弯矩系数的不适用性,给出了新的修正公式,并发现了两种不利工况,建议工程实践中应予以关注。(4)依据传统混凝土梁、平钢腹板组合梁和波形钢腹板组合梁三种典型梁体的逐步演进的关系,运用腹板等效刚度法,分别建立了三者之间的等效分析模型。通过考虑腹板横向刚度的影响,反映了各类腹板对桥面板约束程度的差异,分别定量地研究了自重和车辆荷载下不同腹板刚度对桥面板横向应力的影响。研究了波高、腹板厚度和板段长度主要波形尺寸和弹性模量对梁体横向刚度的影响,还引入了宽幅桥面板梁体横向性能新的关键影响因素(腹板高度和悬臂板宽度),并提出了有效分布宽度修正系数,确认了模型的准确性。(5)基于传统混凝土梁的构造方法和不同顶板形式组合梁的演化关系,确立了带肋波形钢腹板组合梁模型结构形式,针对肋体宽度、高度和间距关键几何参数对带肋波形钢腹板组合梁悬臂板根部横向应力的影响展开了对比研究和参数化分析,指出自重下横向应力分布具有波动效应且与车轮力下的分布状态差异显着,揭示了加劲肋对横向应力的有效降低作用,给出了肋体关键设计参数合理取值范围,从而指导波形钢腹板组合梁桥面板截面尺寸与合理构造尺寸设计。(6)基于大跨径变截面波形钢腹板大悬臂异步浇筑施工模型,确定了梁高和底板厚的抛物线形函数表达式和施工荷载等效关系式,划分了梁体受力区域,明晰了梁体稳定和非稳定区剪应力分布状态,结合异步浇筑两阶段施工模式,研究了无内衬和有内衬混凝土波形钢腹板梁体承剪状态。最后提出了多个集中荷载作用下抛物线形变截面波形钢腹板组合梁大悬臂异步浇筑施工阶段剪切理论,并据此确认了数值模型的准确性。从而解决了波形钢腹板组合桥梁大悬臂异步浇筑施工状态存在的抗剪承载力问题,避免了施工阶段的不利情形,为设计阶段提供了合理的建议。此外,本文针对新颖异步浇筑施工法展开了详细阐述,创新性地以波形钢腹板本身兼做施工阶段承重结构,实现了挂篮体系的简支化和工作面的扩大化,大幅节约施工工期和减轻挂篮重量,从而实现施工快速化,推进了桥梁工业化进程。
张金磊[9](2020)在《下承式宽箱系杆拱桥剪力滞效应分析研究》文中进行了进一步梳理系杆拱桥是一种梁拱组合结构体系,可以充分发挥梁受弯,拱受压的结构特点,外部属静定结构体系,广泛应用于我国公路、铁路、城市桥梁建设中。目前中大跨拱桥的主梁常采用箱型梁形式,箱梁在受弯时,存在剪力滞后现象,如不加以考虑,严重者会造成结构的开裂甚至破坏。针对这种现象,国家公路桥涵设计规范给出了部分简单结构的翼缘有效宽度的规定,但对于下承式系杆拱桥这类以承受压弯荷载为主的结构并没有给出具体的规范要求,因此,对下承式宽箱系杆拱桥的剪力滞效应进行研究具有一定的现实意义。本文以某下承式宽箱系杆拱桥为工程背景,重点分析了不同加载形式与施工过程中主梁顶板横、纵向剪力滞效应并对相关结果进行了讨论。采用能量变分法推导了单箱七室箱梁的控制微分方程和边界条件,得出各翼缘板的应力计算公式,并与有限元模型分析结果对比,验证了能量变分法和实体单元模型用来分析下承式宽箱系杆拱桥是可行的,同时推导了压弯荷载作用下综合剪力滞系数的计算公式。之后利用Midas/Civil建立了单箱七室系杆拱桥的实体模型和杆系模型,对全桥加载和最不利加载下的特征断面顶板剪力滞效应进行了分析,结果表明:靠近支点附近的箱梁顶板正负剪力滞效应同时出现,剪力滞系数最大值均出现在中支点截面腹板与上翼缘交界处,远离支点的受压区截面正剪力滞效应明显;按影响线最不利位置加载并不会加大中支点附近的剪力滞系数最大值,而远离中支点的跨中附近剪力滞系数有所增大。进一步对拱桥施工阶段和成桥后的纵向剪力滞分布规律进行了分析,结果表明:拆除支架使距离端支点37.5~72.5m范围内的主梁顶板应力值发生了突变,成桥后端支点、边跨3L/4、中支点、中跨L/4、集中力作用点附近同样有应力突变。最后对单箱七室下承式系杆拱桥的翼缘有效宽度计算系数进行了对比分析,结果表明:按规范计算的系数偏大,无法保证结构的安全使用,中支点截面规范系数0.87,与有限元结果0.48差距过大,研究分析后,单箱七室下承式系杆拱桥远离中支点截面时,有效宽度修正系数偏安全取0.78,中支点截面偏安全取0.55。综上所述,下承式系杆拱桥剪力滞系数的变化规律与施工阶段、加载形式、拱脚推力作用范围以及支点位置有密切关联。在设计阶段,应考虑不同梁段采用不同的有效宽度修正系数;在施工阶段,应重点监控拱脚推力作用范围内腹板与上翼缘交界处的应力值突变;在成桥使用阶段,偏载对剪力滞系数有明显的影响,但量值较小,不作为主要监控依据。
万世成[10](2019)在《预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁桥试验与计算方法研究》文中研究指明目前,中等跨径公路桥梁和城市桥梁的上部结构采用钢-混凝土组合梁已越来越多。随着桥梁使用年限增长、交通量增大和车辆设计荷载提高,组合结构的加固补强问题势必愈发突出。CFRP(Carbon Fiber-Reinforced Polymer)板作为一种综合性能优异的结构加固材料,为钢-混凝土组合梁的加固提供了一种新的思路。本文结合交通运输部《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22)修订编制项目和江苏省普通高校学术学位研究生科研创新计划项目(KYLX160261),针对钢-混凝土组合梁桥承载能力不足和负弯矩区混凝土桥面板抗裂性不足的问题,进行了预应力CFRP板加固的试验与计算方法研究,所做的主要工作和结论如下:1.设计了具有工程应用价值的新型装配式预应力CFRP板锚固系统,对锚固系统各个部件的关键受力问题进行了分析,包括锚具和夹具在张拉阶段的受力、摩擦型高强螺栓的受剪承载力、限位压块螺杆的抗拉强度和抗掀拔力计算。基于ABAQUS对预应力CFRP板锚固系统进行了有限元建模与非线性分析,结合数值分析结果对张拉锚固装置进行选材和试制,并提出了装配式预应力CFRP板锚固系统的配套施工工艺。2.针对工字形简支组合梁,完成了4根加固梁和1根对比梁的静载破坏试验,张拉、锚固位置在组合梁正弯矩区即钢梁下翼缘板。试验结果表明:提高CFRP板的预应力水平,其应变损失率有降低的趋势;预应力CFRP板加固能有效提高钢-混凝土组合梁的抗弯承载力;极限状态下预应力CFRP板具有横向断裂、散丝断裂、跨中剥离等三种破坏形态;加固后的跨中截面应变符合平截面假定;预应力CFRP板不宜用于以控制结构变形为主的使用功能加固;不宜对后张纤维复合板材施加过高的预应力,以保证加固结构的延性。3.针对箱形连续组合梁,完成了2根加固梁和1根对比梁的静载破坏试验,张拉、锚固位置在组合梁负弯矩区即中支点混凝土板上缘。试验结果表明:预应力CFRP板加固能有效提高连续组合梁中支点截面和跨中截面的抗弯承载力;预应力CFRP板加固能大幅提高负弯矩区混凝土板的抗裂性;经加固的连续组合梁,弯矩调幅系数有所减小;试件破坏形式为典型的受弯破坏,极限状态下的负弯矩区预应力CFRP板未拉断;经预应力CFRP板加固的连续组合梁,抗弯刚度得到提高且梁的极限变形增大。4.对ABAQUS中金属弹塑性本构模型和混凝土损伤塑性本构模型进行了研究,建立了预应力CFRP板加固简支组合梁正弯矩区、预应力CFRP板加固连续组合梁负弯矩区的有限元模型。通过对比分析试验数据与数值模拟结果,检验了仿真模型的可靠性,进一步验证了预应力CFRP板对组合结构桥梁的加固效果。对连续组合梁抗弯承载力、挠度发展和极限变形进行了参数分析,提出了CFRP板最佳预应力水平的建议值。5.基于塑性理论、弹塑性理论和弹性理论提出了预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁正弯矩区的抗弯承载力计算方法;基于塑性理论提出了预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁负弯矩区的抗弯承载力计算方法。推导了简支组合梁的弹性挠度、极限挠度解析公式,研究了考虑结合面滑移效应的组合梁挠度的折减刚度法,推导了连续组合梁弹性挠度计算公式和考虑截面刚度变化的挠度计算公式。推导了加固后的中支点截面抗裂性验算公式,并结合钢-混凝土组合连续梁的受力特点,提出了负弯矩区混凝土板的裂缝宽度计算公式。6.提出了预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁各项预应力损失的计算方法,包括锚具变形损失、季节温差损失、分批张拉损失和长期松弛损失。推导了组合梁正常使用阶段CFRP板中拉应力的计算公式。提出了预应力CFRP板强度设计值、重心调整系数与面积折减系数、张拉控制应力的取值方法。通过某RC简支T形梁桥和某三跨钢-混凝土组合连续梁桥的预应力CFRP板加固工程实例,检验了上述计算方法的可靠性。
二、体外预应力混凝土箱梁受压翼缘有效分布宽度试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、体外预应力混凝土箱梁受压翼缘有效分布宽度试验研究(论文提纲范文)
(1)变截面钢桁腹式混凝土组合箱的剪力滞效应分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 钢桁腹式混凝土组合梁桥由来与发展 |
1.1.1 钢-混凝土组合梁桥的由来 |
1.1.2 钢桁腹式混凝土组合箱梁的由来 |
1.1.3 钢桁腹式混凝土组合箱梁的发展 |
1.2 钢桁腹式混凝土组合箱梁的研究现状 |
1.2.1 国外钢桁腹式混凝土组合梁桥研究现状 |
1.2.2 国内钢桁腹式混凝土组合梁桥研究现状 |
1.3 钢桁腹式混凝土组合箱梁结构特征 |
1.3.1 钢桁腹式混凝土组合箱梁各类形式 |
1.3.2 钢桁腹式混凝土组合箱梁的受力特性 |
1.3.3 钢桁腹式混凝土组合箱梁的优点及不足 |
1.4 国内外组合箱梁的剪力滞效应研究现状 |
1.5 本文的研究目的和主要内容 |
2 变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁剪力滞效应的理论研究 |
2.1 剪力滞效应的研究方法 |
2.2 能量变分法的基本假定 |
2.3 能量变分法基本微分方程推导 |
2.4 工程实例能量变分法方程求解 |
2.4.1 集中荷载作用下 |
2.4.2 均布荷载作用下 |
2.5 本章小结 |
3 有限元数值计算与对比分析 |
3.1 水碾堡天桥的有限元分析 |
3.1.1 有限元法概述 |
3.1.2 有限元模型建立 |
3.1.3 荷载施加 |
3.2 组合箱梁的纵向应力对比分析 |
3.3 剪力滞系数的对比分析 |
3.4 本章小结 |
4 几何尺寸对变截面钢桁腹式混凝土组合箱梁剪力滞系数的影响分析 |
4.1 宽跨比(B/L)对剪力滞系数的影响 |
4.1.1 集中荷载作用下 |
4.1.2 均布荷载作用下 |
4.2 宽高比(B/H)对剪力滞系数的影响 |
4.3 悬翼比(a/b)对剪力滞系数的影响 |
4.4 支座约束对剪力滞系数的影响 |
4.5 本章小结 |
5 钢桁腹式混凝土组合箱梁翼板有效分布宽度的计算 |
5.1 有效分布宽度概述 |
5.2 有效分布宽度的定义 |
5.3 国内外规范对箱梁翼板有效分布宽度的相关规定 |
5.3.1 国外规范对箱梁翼缘板有效分布宽度的规定 |
5.3.2 国内规范对箱梁翼缘板有效分布宽度的规定 |
5.4 钢桁腹式混凝土组合箱梁的翼板有效分布宽度 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(2)体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 预应力混凝土节段梁发展及应用现状 |
1.2.1 预应力混凝土节段梁发展历程 |
1.2.2 体外预应力混凝土节段梁国内应用现状 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能研究现状 |
1.3.2 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能研究现状 |
1.4 研究内容及思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 总体思路 |
第2章 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能分析模型 |
2.1 概述 |
2.2 考虑剪力滞效应的纤维梁单元模型研究 |
2.2.1 剪力滞效应 |
2.2.2 理论模型建立 |
2.2.3 单元二次开发 |
2.2.4 模型验证 |
2.3 体外束滑移索单元模型研究 |
2.3.1 理论模型 |
2.3.2 单元开发 |
2.3.3 模型验证 |
2.4 接缝力学模型 |
2.5 体系模型应用 |
2.5.1 缩尺模型试验分析 |
2.5.2 实桥试验分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 体外预应力混凝土节段梁抗弯承载力简化计算方法 |
3.1 概述 |
3.2 各因素对抗弯性能的影响规律分析 |
3.3 既有计算公式及其适用性分析 |
3.4 抗弯承载力建议计算方法 |
3.4.1 建议计算方法 |
3.4.2 方法验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 试件制备 |
4.2.3 材性测试 |
4.2.4 试验加载方案 |
4.2.5 试验量测方案 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 主要试验结果 |
4.3.2 试件破坏现象 |
4.3.3 结构承载力及变形特征 |
4.3.4 混凝土应变 |
4.3.5 普通钢筋应变 |
4.3.6 预应力束应力变化 |
4.4 试验分析 |
4.4.1 影响因素对比分析 |
4.4.2 各组份抗剪贡献分析 |
4.4.3 规范中抗剪承载力计算公式适用性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 弯剪复合作用下体外预应力混凝土节段梁承载机理分析 |
5.1 概述 |
5.2 弯剪复合作用下精细有限元模型分析方法 |
5.2.1 分析模型框架 |
5.2.2 钢筋混凝土结构轴-剪复合作用下的本构模型 |
5.2.3 考虑滑移效应的预应力束单元开发 |
5.2.4 键齿接缝简化模拟方法 |
5.2.5 加载控制方法 |
5.3 试验梁失效分析 |
5.4 基于桁架-拱理论的节段梁结构承载机理分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 考虑弯剪复合作用的体外预应力混凝土节段梁分析模型 |
6.1 概述 |
6.2 考虑弯剪相互作用的节段梁单元模型 |
6.2.1 单元力学特性需求分析 |
6.2.2 单元理论模型 |
6.2.3 节段间接缝的等效模拟方法 |
6.2.4 单元状态的迭代计算 |
6.2.5 纤维的材料本构模型 |
6.2.6 纤维截面剪应变不均匀分布的计算方法 |
6.3 计算程序的设计及开发 |
6.4 模型验证与应用 |
6.4.1 混合配束节段梁弯剪性能分析 |
6.4.2 全体外配束节段梁弯剪性能分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文主要研究成果 |
7.2 主要创新点 |
7.3 尚需进一步研究的问题 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)矮塔斜拉桥墩顶水平力计算及宽幅箱梁空间效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 矮塔斜拉桥的发展概况 |
1.2 课题研究背景 |
1.3 墩身水平力计算和宽幅箱梁空间效应研究现状 |
1.3.1 墩身水平力计算 |
1.3.2 宽幅箱梁空间效应 |
1.4 本文研究主要内容 |
第二章 水平力计算与箱梁空间效应分析理论 |
2.1 水平力计算理论 |
2.1.1 解基本平衡方程 |
2.1.2 弹模结构法 |
2.1.3 刚度集成法 |
2.1.4 符号计算法 |
2.2 箱梁空间效应分析理论 |
2.2.1 剪力滞基本概念 |
2.2.2 分析理论和计算方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 矮塔斜拉桥墩顶水平力计算 |
3.1 永胜路大桥工程概况 |
3.1.1 主桥结构构造 |
3.1.2 主要材料性质 |
3.2 刚度集成法分析计算墩顶水平力 |
3.2.1 弹性桩作用效应计算 |
3.2.2 低桩承台多排桩墩顶位变推导与计算 |
3.2.3 支座处位变计算 |
3.2.4 不考虑支摩阻力墩顶水平力计算 |
3.2.5 考虑支摩阻力墩顶水平力计算 |
3.3 全桥模型分析计算墩顶水平力 |
3.3.1 荷载取值 |
3.3.2 施工阶段的划分 |
3.3.3 桩-土相互作用模拟 |
3.3.4 墩顶变位模拟 |
3.3.5 支座处变位模拟 |
3.3.6 墩顶水平力模拟结果 |
3.3.7 m法模拟桩土相互作用的验证 |
3.3.8 整体模拟的正确性分析 |
3.4 关于刚度集成法的探讨 |
3.4.1 考虑墩顶的弹性约束作用 |
3.4.2 考虑墩顶弹性约束作用的水平力分配 |
3.5 本章小结 |
第四章 零号块空间应力分析 |
4.1 零号块概况 |
4.2 静力分析结果 |
4.2.1 最大悬臂状态计算分析 |
4.2.2 边跨合拢状态计算分析 |
4.2.3 中跨合拢状态计算分析 |
4.2.4 成桥状态计算分析 |
4.2.5 体系转化对主梁应力的影响 |
4.3 Midas FEA空间局部模型建立 |
4.3.1 计算范围 |
4.3.2 计算荷载 |
4.3.3 边界条件 |
4.4 最大悬臂状态零号块空间应力分布特征 |
4.4.1 最大悬臂零号块空间应力分析 |
4.4.2 实体单元与杆系单元纵向应力对比分析 |
4.4.3 顶板剪力滞效应分析 |
4.4.4 顶板横向应力分析 |
4.5 成桥状态零号块空间应力分布特征 |
4.5.1 成桥阶段零号块空间应力分析 |
4.5.2 实体单元与杆系单元纵向应力对比分析 |
4.5.3 顶板剪力滞效应分析 |
4.5.4 顶板横向应力分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于Kriging模型的截面多目标优化 |
5.1 Kriging模型理论 |
5.2 均匀设计法 |
5.3 基于Kriging模型的截面多目标优化 |
5.3.1 建立Kriging模型 |
5.3.2 Kriging模型精度验证 |
5.3.3 基于NSGA-Ⅱ截面多目标优化 |
5.4 优化后截面性能对比 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
3 参与的科研项目及获奖情况 |
学位论文数据集 |
(4)预应力混凝土连续梁桥长期性能及拼宽技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 预应力混凝土连续箱梁桥拓宽技术 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 针对大悬臂预应力混凝土箱梁桥的横向拼接研究 |
1.3 大跨径预应力混凝土连续梁桥长期性能 |
1.3.1 大跨径预应力混凝土连续箱梁桥长期下挠病害 |
1.3.2 国内外研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 拼宽箱梁分析方法及理论 |
2.1 梁格法建模方法 |
2.1.1 梁格分析基本原理 |
2.1.2 梁格构件截面特性 |
2.1.3 梁格划分原则 |
2.2 采用midas FEA的实体有限元建模方法 |
2.2.1 有限元单元及网格划分 |
2.2.2 钢筋单元 |
2.2.3 施工阶段分析 |
2.3 采用刚接形式的大悬臂预应力混凝土连续梁桥拼宽分析模型 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 拟采用的横向刚接拼接形式 |
2.3.3 梁格分析模型 |
2.3.4 实体有限元分析模型 |
2.3.5 模型合理性验证 |
2.4 本章小结 |
第三章 新旧箱梁刚性拼接有限元分析 |
3.1 新旧基础不均匀沉降 |
3.1.1 沉降计算说明 |
3.1.2 结构横向应力分析 |
3.1.3 结构纵向应力分析 |
3.2 温度梯度对拼宽结构的影响 |
3.2.1 研究内容与方法 |
3.2.2 温度梯度作用下的箱梁纵向应力分析 |
3.2.3 温度梯度作用下的箱梁横向应力分析 |
3.3 .汽车荷载对拼宽结构的影响 |
3.3.1 车道荷载对拼宽结构的影响 |
3.3.2 车辆荷载对拼宽结构的影响 |
3.4 混凝土收缩及徐变效应分析 |
3.4.1 收缩及徐变纵向应力分析 |
3.4.2 收缩及徐变横向应力分析 |
3.5 拼宽后结构受力状态 |
3.5.1 拼宽后旧桥安全性检算 |
3.5.2 拼接段承载能力计算 |
3.6 本章小结 |
第四章 拼宽结构拼接段应力分析 |
4.1 跨中截面(6#截面)拼接段应力分析 |
4.2 中跨四分点截面(7#截面)拼接段应力分析 |
4.3 中支点截面(8#截面)拼接段应力分析 |
4.4 第三跨跨中截面(9#截面)拼接段应力分析 |
4.5 边支点截面(10#截面)拼接段应力分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 拼接段受力状态影响因素及受力改善措施 |
5.1 拼接等待时间 |
5.2 后浇段材料选择 |
5.2.1 粉煤灰掺量对混凝土徐变应力的影响 |
5.2.2 适用于后浇段的新材料 |
5.3 后浇段施工顺序 |
5.4 新旧桥基础沉降差 |
5.4.1 有限元模拟 |
5.4.2 减少新旧桥基础不均匀沉降措施 |
5.5 拼接段厚度 |
5.6 本章小结 |
第六章 大跨径预应力混凝土箱梁桥长期挠度成因分析 |
6.1 工程背景介绍 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 施工阶段模拟 |
6.2 主梁混凝土超方 |
6.2.1 现场调查情况 |
6.2.2 恒载超方对桥梁挠度影响研究 |
6.3 钢束预应力损失 |
6.3.1 预应力管道摩阻损失 |
6.3.2 预应力钢束传力锚固后的损失 |
6.4 汽车荷载作用 |
6.4.1 活载对于预应力混凝土受弯构件总挠度的影响 |
6.4.2 频遇值与准永久值的确定 |
6.4.3 基于实际调查的车辆荷载效应研究 |
6.5 连续梁桥跨中下挠综合影响分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 连续箱梁长期挠度控制对策 |
7.1 设计阶段 |
7.1.1 合理控制预应力 |
7.1.2 降低结构自重集度 |
7.1.3 适当提升高跨比 |
7.2 施工阶段 |
7.2.1 主梁混凝土超方控制 |
7.2.2 预应力张拉龄期控制 |
7.2.3 预应力孔道灌浆质量控制 |
7.2.4 悬臂节段间接缝形式 |
7.2.5 临时斜拉索辅助合龙控制 |
7.3 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)波形钢腹板PC组合箱梁桥受力性能对比研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 波形钢腹板PC组合箱梁桥研究现状 |
1.2.1 抗弯性能研究 |
1.2.2 剪切和屈曲性能研究 |
1.2.3 扭转和畸变性能研究 |
1.3 本文主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 波形钢腹板PC组合箱型梁力学特性 |
2.1 波形钢腹板截面形式 |
2.2 波形钢腹板有效弹性模量 |
2.3 波形钢腹板有效剪切模量 |
2.4 波形钢腹板抗扭刚度 |
2.5 拟平截面假定 |
2.6 小结 |
第3章 波形钢腹板PC组合箱梁桥结构 |
3.1 工程背景 |
3.2 设计参数 |
3.2.1 主要材料 |
3.2.2 尺寸参数 |
3.2.3 设计荷载 |
3.2.4 荷载组合工况 |
3.2.5 施工阶段 |
3.3 结构有限元模型建立 |
3.4 小结 |
第4章 波形钢腹板PC组合箱梁桥结构验算 |
4.1 持久状况承载能力极限状态计算 |
4.1.1 正截面抗弯承载力验算 |
4.1.2 波形钢腹板剪应力验算 |
4.2 持久状况正常使用极限状态计算 |
4.2.1 抗裂验算 |
4.2.2 挠度验算 |
4.3 持久状况和短暂状况预应力混凝土构件应力计算 |
4.3.1 持久状况顶底板混凝土压应力验算 |
4.3.2 持久状况预应力钢束应力验算 |
4.3.3 短暂状况顶底板混凝土应力验算 |
4.4 小结 |
第5章 波形钢腹板PC组合箱梁桥与PC箱梁桥对比 |
5.1 预应力混凝土箱梁桥建模 |
5.2 结构内力对比分析 |
5.2.1 自重荷载下内力对比 |
5.2.2 预应力荷载下内力对比 |
5.3 结构应力对比分析 |
5.3.1 最大悬臂阶段应力对比 |
5.3.2 成桥阶段应力对比 |
5.3.3 预应力效应对比 |
5.4 箱梁挠度对比分析 |
5.5 结构动力特性对比分析 |
5.6 施工工艺与经济性对比分析 |
5.7 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间获得的学术成果 |
(6)基于波形钢板褶皱效应的钢—混组合连续梁桥负弯矩区抗裂方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 钢-混凝土组合结构研究 |
1.2.2 波形钢腹板组合结构研究 |
1.2.3 预应力施加效率研究 |
1.3 研究中存在的问题 |
1.4 负弯矩区基于波形钢腹板的变钢腹板钢-混凝土组合结构提出 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 钢-混凝土组合连续梁桥有限元模型 |
2.1 有限元理论基础 |
2.1.1 梁单元模型 |
2.1.2 实体有限元模型 |
2.1.3 施工阶段状态分析 |
2.2 工程概况 |
2.2.1 桥梁上部结构设计 |
2.2.2 桥梁施工阶段设计 |
2.3 有限元建立 |
2.3.1 Civil杆系模型 |
2.3.2 平钢腹板模型 |
2.3.3 变钢腹板模型 |
2.3.4 波形钢腹板模型 |
2.4 模型正确性验证 |
2.4.1 施工监控结果 |
2.4.2 有限元模型正确性验证 |
2.5 实体有限元模型负弯矩区应力计算结果分析 |
2.5.1 负弯矩区混凝土顶板应力结果 |
2.5.2 负弯矩区钢箱梁上翼缘板应力结果 |
2.5.3 负弯矩区钢箱梁腹板应力结果 |
2.5.4 负弯矩区钢箱梁底板应力结果 |
2.5.5 施加预应力时结构内力分配问题分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 负弯矩区混凝土桥面板预应力施加效率分析 |
3.1 预应力施加效率简化计算方法 |
3.2 预应力施加效率计算结果分析 |
3.2.1 平钢腹板模型计算结果 |
3.2.2 变钢腹板模型计算结果 |
3.2.3 波形钢腹板模型计算结果 |
3.2.4 预应力施加效率对比 |
3.3 本章小结 |
第四章 变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁参数敏感性分析 |
4.1 计算模型概况 |
4.1.1 基础模型几何参数选取 |
4.1.2 基础有限元模型建立 |
4.1.3 分析参数和工况选取 |
4.1.4 力学分析指标选取 |
4.2 波形钢腹板厚度对组合结构受力的影响 |
4.2.1 计算模型说明 |
4.2.2 计算结果分析 |
4.3 钢腹板高度对组合结构受力的影响 |
4.3.1 计算模型说明 |
4.3.2 计算结果分析 |
4.4 波形钢腹板折叠角度对组合结构受力的影响 |
4.4.1 计算模型说明 |
4.4.2 计算结果分析 |
4.5 波形钢腹板平直段长度对组合结构受力的影响 |
4.5.1 计算模型说明 |
4.5.2 计算结果分析 |
4.6 钢箱梁上翼缘板对组合结构受力的影响 |
4.6.1 计算模型说明 |
4.6.2 计算结果分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 变钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁抗弯承载力及抗裂性验算 |
5.1 负弯矩作用下的极限抗弯承载力 |
5.1.1 计算基本假定 |
5.1.2 塑性截面类型的确定 |
5.1.3 塑性截面抗弯承载力计算 |
5.2 抗裂度计算 |
5.2.1 计算基本假定 |
5.2.2 消压弯矩计算 |
5.2.3 混凝土折算截面开裂弯矩推导 |
5.3 算例对比分析 |
5.3.1 负弯矩作用下中支点的极限抗弯承载力 |
5.3.2 抗裂性验算 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)波形钢腹板部分斜拉桥力学性能及可靠度评价方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 波形钢腹板箱梁抗剪连接件 |
1.2.2 波形钢腹板箱梁剪力滞效应 |
1.2.3 波形钢腹板箱梁力学性能 |
1.2.4 波形钢腹板部分斜拉桥力学特性 |
1.2.5 波形钢腹板部分斜拉桥运营阶段性能评价 |
1.3 现有研究不足之处 |
1.4 本文主要研究内容及总体技术路线 |
第二章 带栓钉抗剪连接件力学性能分析及试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 带栓钉埋入式抗剪连接件及试验研究 |
2.2.1 带栓钉埋入式抗剪连接件构造及推出试验试件设计制作 |
2.2.2 加载方式及测点布置 |
2.2.3 带栓钉埋入式抗剪连接件荷载-位移曲线及分析 |
2.2.4 基于试验结果的带栓钉埋入式抗剪连接件承载力影响因素分析 |
2.2.5 推出试验试件破坏过程分析 |
2.3 带栓钉埋入式抗剪连接件推出试验全过程数值模拟 |
2.3.1 数值模拟方法 |
2.3.2 推出试验数值模拟结果与试验结果对比分析 |
2.3.3 基于数值模拟的抗剪连接件破坏机理及承载力影响因素分析 |
2.4 带栓钉埋入式连接件抗剪承载力计算方法 |
2.4.1 带栓钉埋入式抗剪连接件构造示意及承载力计算模型 |
2.4.2 混凝土块所提供抗剪承载力 |
2.4.3 混凝土剪力销所提供抗剪承载力 |
2.4.4 栓钉所提供抗剪承载力 |
2.5 本章小结 |
第三章 波形钢腹板部分斜拉桥箱梁剪力滞效应 |
3.1 概述 |
3.2 工程背景及桥梁信息 |
3.2.1 桥梁结构信息介绍 |
3.2.2 成桥状态桥面线形 |
3.2.3 成桥状态索力分布 |
3.3 基于模型试验的某斜拉桥主梁剪力滞效应 |
3.3.1 试验模型制作 |
3.3.2 加载工况与测试方案 |
3.3.3 结果分析 |
3.4 基于数值模拟的剪力滞效应分析 |
3.4.1 宽跨比对剪力滞效应的影响分析 |
3.4.2 腹板厚度对剪力滞效应的影响分析 |
3.4.3 横隔板类型对剪力滞效应的影响分析 |
3.5 单箱多室箱梁翼缘板有效分布宽度 |
3.5.1 有效分布宽度 |
3.5.2 集中荷载作用下箱梁翼缘板的有效分布宽度 |
3.5.3 均布荷载均布荷载作用下箱梁翼缘板的有效分布宽度 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于实测数据的波形钢腹板部分斜拉桥静动力性能 |
4.1 概述 |
4.2 基于现场试验的波形钢腹板部分斜拉桥静力特性分析 |
4.2.1 静力加载方案设计 |
4.2.2 测试手段及数据采集系统 |
4.2.3 基于实测数据的波形钢腹板部分斜拉桥静力性能分析目标 |
4.2.4 波形钢腹板部分斜拉桥变形性能及刚度分析 |
4.2.5 基于实测应变的波形钢腹板部分斜拉桥偏载系数分析 |
4.2.6 基于实测数据的波形钢腹板抗剪性能分析 |
4.2.7 曲线线形及单向纵坡对主塔偏位的影响分析 |
4.3 基于实测数据的波形钢腹板部分斜拉桥成桥剪力滞效应 |
4.3.1 基于静载试验的成桥剪力滞效应 |
4.3.2 基于精细化数值模拟的成桥剪力滞效应 |
4.4 基于现场试验的波形钢腹板部分斜拉桥动力特性分析 |
4.4.1 动力加载及测试方案设计 |
4.4.2 数据采集系统 |
4.4.3 基于实测数据的某斜拉桥固有振动属性 |
4.4.4 波形钢腹板部分斜拉桥冲击系数 |
4.4.5 某斜拉桥振型分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 波形钢腹板部分斜拉桥正常使用可靠度评估方法 |
5.1 概述 |
5.2 随机有限元可靠度分析方法 |
5.2.1 一次可靠度分析方法 |
5.2.2 基于随机有限元的可靠度分析方法介绍及分析流程 |
5.2.3 随机有限元可靠度分析程序编制及方法验证 |
5.2.4 波形钢腹板部分斜拉桥主梁变形可靠度分析功能函数 |
5.3 基于目标可靠指标的容许位移反演分析 |
5.3.1 目标可靠指标 |
5.3.2 容许位移反演分析方法 |
5.3.3 程序编制及方法适用性验证 |
5.4 基于可靠度理论的正常使用性能评估方法建立 |
5.5 基于可靠度正向分析的某斜拉桥主梁变形性能评估 |
5.5.1 随机变量概率分布特性 |
5.5.2 主梁变形可靠度及各因素影响程度分析 |
5.5.3 随机变量均值的影响 |
5.5.4 随机变量变异系数的影响 |
5.5.5 差分步长的影响 |
5.6 基于可靠度反演的某斜拉桥主梁变形性能评估 |
5.6.1 某斜拉桥主梁容许位移反演 |
5.6.2 目标可靠指标影响情况 |
5.6.3 联合变形监测数据的主桥变形性能评估 |
5.7 本章小结 |
第六章 考虑关键构件劣化进程的波形钢腹板部分斜拉桥时变可靠性评估 |
6.1 概述 |
6.2 波形钢腹板部分斜拉桥主梁抗弯承载力非平稳劣化进程 |
6.2.1 波形钢腹板箱梁抗弯性能及承载力贡献来源 |
6.2.2 数学模型选择及适用性分析 |
6.2.3 基于Gamma过程的非平稳抗力劣化进程模拟方法 |
6.3 斜拉索发展应用现状及某斜拉桥斜拉索构造特征 |
6.3.1 斜拉桥拉索发展情况及性能对比 |
6.3.2 某斜拉桥钢绞线斜拉索构造特点 |
6.4 钢绞线斜拉索强度劣化模型建立 |
6.4.1 钢绞线斜拉索强度劣化影响因素及关键阶段划分 |
6.4.2 双层HDPE护套劣化过程及持续时间 |
6.4.3 单丝环氧涂层在微动磨损下损耗过程及持续时间 |
6.4.4 HDPE护套损坏后均匀腐蚀与点状腐蚀并发过程及持续时间 |
6.4.5 高强钢丝疲劳裂纹扩展开始至疲劳断裂 |
6.4.6 不同位置钢绞线腐蚀状态差异性考虑 |
6.4.7 腐蚀后高强钢丝力学特性 |
6.5 基于风险函数的关键构件时变可靠性分析与评估方法 |
6.5.1 基于风险函数的关键构件时变可靠性分析方法 |
6.5.2 承载能力极限状态下波形钢腹板部分斜拉桥关键构件目标可靠指标 |
6.6 分析实例:某斜拉桥关键构件时变可靠性评估 |
6.6.1 活载效应模型 |
6.6.2 主梁抗弯承载力非平稳劣化模型 |
6.6.3 钢绞线拉索强度劣化模拟 |
6.6.4 时变可靠性评估结果及分析 |
6.7 本章小结 |
主要研究结论及进一步研究展望 |
主要研究结论 |
论文创新点 |
进一步研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的学术论文与科研成果 |
致谢 |
(8)波形钢腹板组合梁的力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 波形钢腹板组合梁屈曲研究现状 |
1.2.2 传统混凝土箱梁横向性能研究现状 |
1.2.3 波形钢腹板组合梁横向性能研究 |
1.2.4 波形钢腹板组合梁承剪研究 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 波形钢腹板曲线梁整体弹性剪切屈曲的理论研究 |
2.1 基本方程 |
2.2 控制微分方程的推导 |
2.3 问题的提出 |
2.4 控制微分方程求解 |
2.4.1 位移模式及伽辽金法 |
2.4.2 函数极值 |
2.5 数值研究与比较 |
2.5.1 单元类型和材料属性 |
2.5.2 单元几何尺寸与网格划分 |
2.5.3 荷载及边界条件 |
2.5.4 波形钢腹板曲线梁尺寸之间的三角函数关系 |
2.5.5 波形钢腹板曲线梁角度、尺寸之间的关系 |
2.5.6 参数化分析与比较 |
2.6 本章小结 |
第三章 波形钢腹板曲线梁剪切屈曲及设计强度研究 |
3.1 波形钢腹板曲线梁剪切屈曲模式 |
3.2 波形钢腹板曲线梁局部剪切屈曲 |
3.2.1 局部屈曲公式 |
3.2.2 局部屈曲的数值模型 |
3.2.3 局部屈曲的参数化分析 |
3.3 波形钢腹板曲线梁整体剪切屈曲微分方程 |
3.4 波形钢腹板曲线梁的合成剪切屈曲 |
3.4.1 合成屈曲公式 |
3.4.2 有限元模型 |
3.4.3 模态分析 |
3.5 波形钢腹板曲线梁剪切屈曲设计强度的提出 |
3.5.1 两阶段合成公式的推导 |
3.5.2 合成剪切屈曲设计 |
3.5.3 局部屈曲设计 |
3.6 与前人实验或文献的比较 |
3.6.1 退化的合成屈曲模型 |
3.6.2 不同屈曲模式的分离方法 |
3.6.3 退化的设计强度 |
3.7 本章小结 |
第四章 波形钢腹板组合曲线箱梁桥面板横向力学性能研究 |
4.1 波形钢腹板曲线箱梁横向性能理论 |
4.1.1 波形钢腹板曲线箱梁横向内力 |
4.1.2 有效分布宽度 |
4.2 波形钢腹板曲线箱梁计算模型及工况 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 荷载工况及计算路径 |
4.3 有限元数值模型与结果分析 |
4.3.1 有限元模型 |
4.3.2 桥面板单位宽度横向弯矩分布规律 |
4.3.3 桥面板横向弯矩及有效分布宽度 |
4.4 本章小结 |
第五章 波形钢腹板箱梁横向力学性能及其影响因素分析 |
5.1 不同腹板箱梁的演化关系 |
5.1.1 传统平钢腹板箱梁 |
5.1.2 改进型钢腹板箱梁 |
5.1.3 等效混凝土腹板箱梁 |
5.2 计算模型 |
5.2.1 模型参数 |
5.2.2 有限元模型 |
5.2.3 荷载工况及边界条件 |
5.2.4 模型分析的提取位置 |
5.3 不同腹板箱梁的横向性能比较 |
5.3.1 车辆荷载作用 |
5.3.2 重力作用 |
5.4 普通波形钢腹板箱梁横向性能的关键影响参数分析 |
5.4.1 悬臂处横向峰值应力与竖向挠度(Points B and C) |
5.4.2 横向跨中峰值横向应力与竖向挠度(Point A) |
5.5 波形钢腹板箱梁横向性能新的影响因数分析 |
5.5.1 中跨横向悬臂处 |
5.5.2 中跨横向跨中 |
5.6 有限元模型的理论验证 |
5.6.1 悬臂端集中力引起的内力 |
5.6.2 跨中集中力产生的内力 |
5.7 波形钢腹板箱梁刚度公式的提出 |
5.8 本章小结 |
第六章 带肋波形钢腹板箱梁悬臂板的横向性能分析 |
6.1 不同顶板箱梁的演化关系 |
6.2 计算模型的建立 |
6.2.1 箱梁模型参数 |
6.2.2 有限元空间模型 |
6.2.3 梁体荷载工况及边界条件 |
6.2.4 箱梁模型分析的提取位置 |
6.3 有无肋体对波形钢腹板箱梁横向性能的对比性分析 |
6.4 肋体关键几何参数的范围分布 |
6.5 车轮力作用下带肋箱梁的关键影响参数分析 |
6.5.1 肋体宽度 |
6.5.2 肋体高度 |
6.5.3 肋体间距 |
6.6 恒载作用下带肋箱梁的横向性能参数分析 |
6.6.1 肋宽 |
6.6.2 肋高 |
6.6.3 肋间距 |
6.7 本章小结 |
第七章 波形钢腹板变截面箱梁异步浇筑施工剪切性能分析 |
7.1 新型挂篮 |
7.1.1 传统挂篮存在的主要问题 |
7.1.2 新型挂篮施工技术的提出 |
7.1.3 新型挂篮的构造形式 |
7.2 工艺特点 |
7.2.1 腹板承重 |
7.2.2 挂篮的轻量化 |
7.2.3 挂篮受力体系的转变 |
7.2.4 工作面的扩展 |
7.2.5 节段周期的缩短 |
7.3 工艺材料用量 |
7.4 变截面波形钢腹板箱梁最大悬臂状态异步浇筑计算模型 |
7.4.1 几何模型 |
7.4.2 数值模型 |
7.4.3 边界及荷载布设 |
7.4.4 分析内容 |
7.5 变截面波形钢腹板箱梁异步施工荷载工况 |
7.5.1 自重及挂篮荷载作用 |
7.5.2 异步浇筑 |
7.6 变截面波形钢腹板箱梁悬臂处变形及屈曲分析 |
7.6.1 梁体自由端节段变形 |
7.6.2 梁体自由端节段受力区域划分 |
7.7 较大内衬混凝土厚度对抗剪的影响 |
7.7.1 顶板混凝土浇筑时复合腹板承剪情况(tnc=600 mm) |
7.7.2 顶底板混凝土异步浇筑时复合腹板承剪情况(tnc=600 mm) |
7.8 较小内衬混凝土厚度对抗剪的影响 |
7.8.1 顶板混凝土浇筑时复合腹板承剪情况(tnc=200 mm) |
7.8.2 顶底板混凝土浇筑时复合腹板承剪情况(tnc=200 mm) |
7.9 变截面波形钢腹板悬臂梁剪切理论与对比 |
7.9.1 最大悬臂端多个集中力作用下的剪切理论 |
7.9.2 挂篮荷载作用下的剪切理论 |
7.9.3 挂篮荷载作用下的变截面悬臂梁腹板剪应力准确度分析 |
7.10 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要科研成果 |
(9)下承式宽箱系杆拱桥剪力滞效应分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 系杆拱桥的发展 |
1.1.2 下承式系杆拱桥的结构及受力特点 |
1.1.3 .箱型主梁的发展 |
1.2 箱型梁的剪力滞效应 |
1.2.1 剪力滞效应问题的提出 |
1.2.2 剪力滞效应问题的国外研究 |
1.2.3 剪力滞效应问题的国内研究 |
1.2.4 剪力滞效应的研究方法 |
1.3 工程中对剪力滞效应的考虑 |
1.3.1 翼缘板有效分布宽度的定义 |
1.3.2 国外规范对有效宽度的定义 |
1.3.3 国内规范对有效宽度的定义 |
1.4 论文的研究背景及意义 |
1.5 论文的工程背景 |
1.6 主要的研究内容和技术路线 |
1.6.1 论文研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
2 单箱七室混凝土箱梁剪力滞效应的能量变分法 |
2.1 基本假定 |
2.2 梁的总势能表达式 |
2.3 控制微分方程求解 |
2.4 静定梁的剪力滞效应分析 |
2.5 压弯荷载作用下的剪力滞效应分析方法 |
2.6 计算实例 |
2.7 本章小结 |
3 下承式系杆拱桥成桥阶段剪力滞效应数值分析 |
3.1 有限元基本理论 |
3.2 下承式系杆拱桥空间实体单元有限元分析模型 |
3.2.1 箱型主梁的模拟 |
3.2.2 吊杆及系杆的模拟 |
3.2.3 拱座及拱圈的模拟 |
3.2.4 边界条件的施加 |
3.2.5 主要材料及力学指标 |
3.2.6 空间实体单元有限元分析模型的建立 |
3.3 下承式系杆拱桥空间杆系单元有限元分析模型 |
3.3.1 箱型主梁的模拟 |
3.3.2 空间杆系单元有限元分析模型的建立 |
3.4 成桥阶段空间有限元计算结果与分析 |
3.4.1 成桥阶段均布荷载作用下有限元分析结果 |
3.4.2 成桥阶段集中荷载作用下有限元分析结果 |
3.5 控制截面最不利加载剪力滞效应分析 |
3.5.1 控制截面活载影响线 |
3.5.2 控制截面影响线加载有限元分析结果 |
3.6 成桥阶段结果对比 |
3.7 本章小结 |
4 下承式系杆拱桥纵向剪力滞规律与翼缘有效宽度分析 |
4.1 下承式系杆拱桥施工阶段纵向剪力滞效应分析 |
4.1.1 下承式系杆拱桥施工阶段划分 |
4.1.2 吊杆张拉施工阶段纵向剪力滞效应有限元分析 |
4.1.3 拆除支架施工阶段纵向剪力滞效应有限元分析 |
4.2 下承式系杆拱桥成桥阶段纵向剪力滞效应分析 |
4.2.1 均布荷载作用下纵向剪力滞规律分析 |
4.2.2 集中荷载作用下纵向剪力滞规律分析 |
4.2.3 偏载作用下纵向剪力滞规律分析 |
4.3 成桥阶段翼缘有限宽度的分析 |
4.3.1 规范计算翼缘有效宽度系数 |
4.3.2 有限元结果计算翼缘有效宽度系数 |
4.3.3 成桥阶段翼缘有效宽度系数对比 |
4.4 本章小结 |
5.结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(10)预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁桥试验与计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 钢-混凝土组合梁桥与CFRP加固技术 |
1.1.2 预应力主动加固技术 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 FRP材料用于结构加固的发展概述 |
1.2.2 预应力FRP锚具的研究 |
1.2.3 钢梁及组合梁的FRP加固研究 |
1.2.4 连续组合梁受力性能及负弯矩区加固研究 |
1.2.5 钢-混凝土组合梁桥设计方法的发展概述 |
1.3 尚待解决的问题 |
1.4 本文主要研究工作 |
1.5 本文组织结构 |
第二章 装配式预应力CFRP板锚固系统的研制开发 |
2.1 锚固系统设计的总体思路 |
2.1.1 静载锚固性能要求 |
2.1.2 锚固系统设计遵照的原则 |
2.2 锚固系统构造及尺寸研究 |
2.2.1 装配式预应力CFRP板锚固系统整体构造 |
2.2.2 锚固系统主要部件的构造设计 |
2.2.3 锚具和夹具受力分析 |
2.2.4 摩擦型高强度螺栓计算 |
2.2.5 限位压块螺杆抗掀拔力和抗拉强度计算 |
2.3 锚固系统非线性有限元分析 |
2.3.1 有限元模型的建立 |
2.3.2 有限元分析的参数设置及计算结果 |
2.4 锚固系统工艺流程及技术要点 |
2.4.1 施工工艺流程 |
2.4.2 施工技术要点 |
2.4.3 施工安全措施 |
2.5 本章小结 |
第三章 预应力CFRP板加固钢-混凝土组合简支梁试验研究 |
3.1 试验目的 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 试件设计 |
3.2.2 试件加固方案 |
3.2.3 试件制作与加工 |
3.2.4 材料性能参数 |
3.2.5 试验装置及加载方案 |
3.2.6 量测方案及测点布置 |
3.2.7 预应力施加及损失量测 |
3.3 试验现象与破坏形态 |
3.3.1 试件受力过程及现象 |
3.3.2 试件破坏形态及分析 |
3.4 试验结果与分析 |
3.4.1 主要试验结果 |
3.4.2 试件抗弯承载力分析 |
3.4.3 预应力CFRP板应变发展规律 |
3.4.4 截面应变分布 |
3.4.5 钢筋的荷载-应变特性 |
3.4.6 荷载-跨中挠度曲线 |
3.4.7 试件延性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 预应力CFRP板加固钢-混凝土组合连续梁试验研究 |
4.1 试验目的 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 试件加固方案 |
4.2.3 试件制作与加工 |
4.2.4 材料性能参数 |
4.2.5 试验装置及加载方案 |
4.2.6 量测方案及测点布置 |
4.3 试验现象与破坏形态 |
4.3.1 试件受力过程及现象 |
4.3.2 试件破坏形态及分析 |
4.4 试验结果与分析 |
4.4.1 试件抗弯承载力与极限荷载分析 |
4.4.2 塑性铰与弯矩调幅分析 |
4.4.3 负弯矩区抗裂性及裂缝宽度 |
4.4.4 预应力CFRP板应变发展规律 |
4.4.5 截面应变分布 |
4.4.6 荷载-跨中挠度曲线 |
4.5 本章小结 |
第五章 预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁的有限元分析 |
5.1 有限单元法与ABAQUS概述 |
5.1.1 有限单元法研究总述 |
5.1.2 ABAQUS的分析模块与步骤 |
5.2 简支组合梁正弯矩区加固的有限元分析 |
5.2.1 金属弹塑性及混凝土损伤塑性模型参数 |
5.2.2 有限元实体模型的建立 |
5.2.3 有限元分析计算结果 |
5.3 连续组合梁负弯矩区加固的有限元分析 |
5.3.1 有限元实体模型的建立 |
5.3.2 有限元分析计算结果 |
5.3.3 参数分析及最佳预应力水平确定 |
5.4 本章小结 |
第六章 预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁的计算方法与理论分析 |
6.1 预应力CFRP板加固组合梁跨中截面抗弯承载力 |
6.1.1 塑性抗弯承载力计算方法 |
6.1.2 弹塑性抗弯承载力计算方法 |
6.1.3 弹性抗弯承载力计算方法 |
6.1.4 三种承载力计算方法对比分析 |
6.2 预应力CFRP板加固组合梁中支点截面抗弯承载力 |
6.2.1 塑性抗弯承载力计算方法 |
6.2.2 塑性计算方法与试验结果对比 |
6.3 组合梁跨中截面弹性挠度与极限挠度分析 |
6.3.1 简支组合梁的弹性挠度分析 |
6.3.2 考虑结合面滑移对组合梁挠度计算的影响 |
6.3.3 简支组合梁的极限挠度分析 |
6.3.4 连续组合梁的弹性挠度分析 |
6.3.5 考虑截面刚度变化的连续组合梁挠度计算 |
6.4 连续组合梁负弯矩区的抗裂性与裂缝宽度 |
6.4.1 加固后的连续组合梁桥负弯矩区抗裂性验算 |
6.4.2 各国规范组合梁裂缝宽度计算方法分析 |
6.4.3 本文连续组合梁负弯矩区裂缝宽度计算公式 |
6.5 本章小结 |
第七章 预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁桥设计要点与工程应用 |
7.1 预应力CFRP板应力损失计算方法研究 |
7.1.1 碳纤维板锚具变形损失计算方法 |
7.1.2 碳纤维板温差损失计算方法 |
7.1.3 碳纤维板分批张拉损失计算方法 |
7.1.4 碳纤维板松弛损失计算方法 |
7.2 预应力CFRP板使用阶段应力计算方法 |
7.3 设计中若干关键参数的取值及计算方法 |
7.3.1 预应力碳纤维板强度设计值的取值方法 |
7.3.2 梁侧预应力碳纤维板面积折减系数的计算方法 |
7.3.3 预应力碳纤维板的张拉控制应力取值方法 |
7.4 加固工程实例 |
7.4.1 某RC简支T梁桥预应力碳纤维板加固工程计算示例 |
7.4.2 某三跨连续组合梁桥负弯矩区预应力碳纤维板加固工程案例 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
四、体外预应力混凝土箱梁受压翼缘有效分布宽度试验研究(论文参考文献)
- [1]变截面钢桁腹式混凝土组合箱的剪力滞效应分析[D]. 杨鑫. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究[D]. 阎武通. 北京交通大学, 2021(06)
- [3]矮塔斜拉桥墩顶水平力计算及宽幅箱梁空间效应研究[D]. 黎璟. 浙江工业大学, 2020(03)
- [4]预应力混凝土连续梁桥长期性能及拼宽技术研究[D]. 肖宏. 东南大学, 2020(01)
- [5]波形钢腹板PC组合箱梁桥受力性能对比研究[D]. 曹萱. 武汉理工大学, 2020(08)
- [6]基于波形钢板褶皱效应的钢—混组合连续梁桥负弯矩区抗裂方法研究[D]. 何冬晨. 东南大学, 2020(01)
- [7]波形钢腹板部分斜拉桥力学性能及可靠度评价方法研究[D]. 胡锋. 长安大学, 2020(06)
- [8]波形钢腹板组合梁的力学性能研究[D]. 王康建. 东南大学, 2020
- [9]下承式宽箱系杆拱桥剪力滞效应分析研究[D]. 张金磊. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [10]预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁桥试验与计算方法研究[D]. 万世成. 东南大学, 2019