全無縫化橋梁接線路面溫度效應(yīng)與錨固地梁研究
本文選題:無縫橋梁 切入點:接線路面 出處:《湖南大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:橋梁伸縮裝置容易受到結(jié)構(gòu)集中變形、外部環(huán)境侵蝕和汽車荷載的反復(fù)沖擊作用,成為橋梁結(jié)構(gòu)中最易遭到破壞的部位。伸縮縫損壞引起的橋頭跳車、長期維修、定期更換的問題,一直受到是國內(nèi)外公路橋梁建設(shè)者的關(guān)注。為解決伸縮縫易損難維護(hù)的問題,在量大面廣的中小橋中,采用新型全無縫橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計,即完全取消橋面伸縮縫裝置,將主梁、搭板、接線路面以及錨固結(jié)構(gòu)整體聯(lián)接。在環(huán)境溫度循環(huán)作用下,橋梁的變形主要依靠接線路面來吸納和末端錨固地梁加以限制。本文主要以全無縫化橋梁配筋接線路面為研究對象,在理論分析的基礎(chǔ)上,提出新的優(yōu)化配筋方式和錨固地梁設(shè)計內(nèi)容,并結(jié)合試驗橋的實測數(shù)據(jù)驗證理論分析。主要研究內(nèi)容如下:(1)通過分析接線路面板溫度作用下應(yīng)力、變形的特點,在現(xiàn)有的路面配筋設(shè)計的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),提出一種新的配筋方式,即分段配筋設(shè)計。變配筋設(shè)計將充分發(fā)揮鋼筋的受拉作用,更有利于路面裂縫的開展以吸納橋梁變形。建立了溫升狀況下接線路面板的力學(xué)計算模型,推導(dǎo)了接線路面的應(yīng)力與位移解析解。(2)開展了無縫化橋梁接線路面設(shè)計參數(shù)敏感性分析,進(jìn)一步得到了接線路面長度預(yù)估模型與接線路面板應(yīng)力預(yù)估模型。(3)錨固結(jié)構(gòu)用來約束溫度變化引起的接線路面端部位移。選擇合適錨固端的類型、分析錨固端的受力機理,引入矩陣位移法得到地梁位移與端部力大小的關(guān)系;分析錨固端設(shè)計參數(shù)影響因素,得到了地梁的設(shè)計方法。(4)提出了接線路面長度及分段配筋設(shè)計、錨固地梁設(shè)計方法。采用VB語言編制程序,實現(xiàn)了接線路面長度及配筋設(shè)計,錨固地梁設(shè)計的自動化計算。與依托試驗橋的實測數(shù)據(jù)對比,解析法計算與實橋監(jiān)測數(shù)據(jù)較為接近,驗證了理論推導(dǎo)結(jié)果的可行性。
[Abstract]:Bridge expansion devices are easily subjected to concentrated deformation of the structure, external environmental erosion and repeated impact of vehicle loads, which are the most vulnerable parts of the bridge structure.The problems of bridge head jump, long-term maintenance and regular replacement caused by damage of expansion joint have always been concerned by highway and bridge builders at home and abroad.In order to solve the problem that the expansion joint is easy to be damaged and difficult to maintain, a new type of fully seamless bridge structure design is adopted in the middle and small bridge with a wide range of quantities, that is, the bridge deck expansion joint device is completely eliminated, and the main beam, slabs, connection pavement and anchoring structure are connected as a whole.Under the action of ambient temperature cycle, the deformation of bridge is mainly limited by connecting road to absorb and anchoring the ground beam at the end.Based on the theoretical analysis, a new optimized reinforcement method and the design content of anchoring ground beam are put forward in this paper, and the theoretical analysis is combined with the measured data of the experimental bridge.The main research contents are as follows: (1) by analyzing the characteristics of stress and deformation under the action of the temperature of the connecting line panel and improving the existing pavement reinforcement design, a new reinforcement method, namely, the segmented reinforcement design, is put forward.The variable reinforcement design will give full play to the tensile action of steel bar, which is more conducive to the development of pavement cracks to absorb the bridge deformation.In this paper, the mechanical calculation model of the connection line panel under the condition of temperature rise is established, and the analytical solution of stress and displacement of the connecting road surface is derived. (2) the sensitivity analysis of the design parameters of the jointless bridge connection pavement is carried out.Furthermore, the prediction model of the length of the connection pavement and the stress prediction model of the connecting line panel are obtained. The Anchorage structure is used to restrain the end displacement of the connection pavement caused by the change of temperature.Choosing the appropriate type of anchoring end, analyzing the stress mechanism of anchoring end, introducing matrix displacement method to obtain the relationship between the displacement of the ground beam and the end force, analyzing the influencing factors of the design parameters of the anchor end,The design method of ground beam is obtained. (4) the design method of connecting road surface length, section reinforcement and anchoring ground beam is put forward.The automatic calculation of the length of connection pavement, reinforcement design and Anchorage beam design are realized by using VB language.Compared with the measured data of the experimental bridge, the analytical method and the real bridge monitoring data are close to each other, which verifies the feasibility of the theoretical derivation.
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U443.31
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,本文編號:1717361
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