本文關鍵詞：公路預應力混凝土T梁工作性能及抗彎承載力研究

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【摘要】：隨著我國橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展,預應力混凝土T梁在公路橋梁中的應用更為廣泛。而其受力工作行為比較復雜,尤其是結構開裂以后,其抗彎剛度的變化,以及對承載能力的影響等都是工程技術人員極其關注的問題。盡管目前規(guī)范中已對預應力混凝土T梁有了詳細的設計方法,但是現場實際制梁受多種因素影響,是否能達到要求很少進行試驗驗證;受研究加載條件限制,以及試驗成本的約束,實際足尺梁的試驗還比較少,因此,本文對現場實際預制T梁進行試驗研究具有重要的工程意義。本文選取現場預制計算跨徑為28.8 mT梁為研究對象,通過全過程加載靜力破壞試驗和ANSYS軟件模擬仿真分析,研究其正常使用工作狀態(tài)和破壞階段特征,主要進行了以下工作:(1)總結橋梁結構常用的短期剛度計算方法,主要包括直線雙線性法、曲率積分法、有效慣性矩法、《部分預應力混凝土設計建議》法、剛度解析法、橋梁設計規(guī)范法等,選用工程中常用的直線雙線性法和橋梁設計規(guī)范法,分別計算試驗梁的抗彎剛度值,并與試驗實測推算的抗彎剛度進行比較,得出計算值與試驗推算值具有較好的一致性。(2)對試驗梁進行靜載試驗。在試驗之前,根據橋梁設計參數計算出試驗梁的開裂荷載和極限荷載,以便設定靜載試驗加載循環(huán)。試驗過程中,詳細觀察試驗梁從初始狀態(tài)至破壞全過程的工作行為,并記錄其加載過程中的變形、典型截面應變、裂縫產生發(fā)展變化等相關數據,試驗結果表明該梁工作狀態(tài)可劃分為三個階段,工作性能與現行規(guī)范基本一致,應變符合平截面假定要求等。(3)運用軟件ANSYS模擬試驗梁破壞全過程。合理定義T梁的各種參數,建立其三維模型,模擬試驗加載全過程,得到加載過程中梁變形規(guī)律、開裂荷載、極限荷載等。并將模擬計算結果與現場試驗值進行比較分析,驗證了ANSYS建模的可靠性和結果的準確性。(4)通過對試驗梁剛度變化規(guī)律、極限荷載等的對比,證明了該T梁具有良好的工作性能和足夠的安全儲備,符合設計要求。
【關鍵詞】：預應力混凝土T梁 抗彎剛度 靜載試驗 抗彎承載力 裂縫
【學位授予單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.35
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 預應力技術發(fā)展史9-10
• 1.2 預應力混凝土結構概述10-13
• 1.2.1 結構分類10-11
• 1.2.2 預應力混凝土結構的三種概念11-12
• 1.2.3 預加應力主要方法12-13
• 1.3 預應力混凝土結構研究情況分析13-14
• 1.3.1 承載能力研究分析13
• 1.3.2 預應力混凝土結構抗彎剛度研究分析13-14
• 1.4 本文主要研究內容14-16
• 第二章 預應力混凝土結構受力分析及試驗梁計算16-34
• 2.1 預應力混凝土受力分析16-19
• 2.1.1 概述16-18
• 2.1.2 受力分析18-19
• 2.2 承載能力計算基本假定19-21
• 2.3 短期撓度計算方法21-24
• 2.3.1 直線雙線性法21-22
• 2.3.2 曲率積分法22
• 2.3.3 有效慣性矩法22-23
• 2.3.4 《部分預應力混凝土設計建議》法23
• 2.3.5 剛度解析法23
• 2.3.6 橋梁設計規(guī)范法23-24
• 2.3.7 其它算法及總結24
• 2.4 試驗T梁概況24-28
• 2.5 試驗梁荷載計算28-33
• 2.5.1 開裂彎矩28-32
• 2.5.2 截面抗彎承載力32-33
• 2.6 本章小結33-34
• 第三章 靜載試驗34-50
• 3.1 工程概況34
• 3.2 試驗方案34-39
• 3.2.1 試驗前準備35-37
• 3.2.2 試驗測點布置37-38
• 3.2.3 加載循環(huán)設定38-39
• 3.3 靜載試驗結果39-49
• 3.3.1 撓度測試結果39-44
• 3.3.2 應變測試結果44-48
• 3.3.3 抗彎剛度分析48-49
• 3.3.4 裂縫變化49
• 3.4 本章小結49-50
• 第四章 試驗梁仿真模擬分析50-62
• 4.1 有限元模型50-52
• 4.1.1 預應力混凝土結構有限元模型50-51
• 4.1.2 單元介紹51-52
• 4.2 材料本構關系52-57
• 4.2.1 混凝土本構關系52-55
• 4.2.2 鋼筋本構關系55-57
• 4.3 混凝土裂縫模擬分析57-58
• 4.4 施加外荷載58
• 4.5 ANSYS仿真計算結果分析58-61
• 4.5.1 撓度計算結果58-59
• 4.5.2 應變計算結果59-61
• 4.5.3 裂縫結果61
• 4.6 本章小結61-62
• 第五章 數據比較分析62-68
• 5.1 試驗結果與ANSYS計算結果對比62-63
• 5.1.1 結果對比分析62-63
• 5.1.2 主要結論63
• 5.2 抗彎剛度計算方法對比63-66
• 5.2.1 實測剛度數據處理63-64
• 5.2.2 橋梁設計規(guī)范法64
• 5.2.3 直線雙線性法64-66
• 5.3 試驗梁抗彎承載能力性能分析66-67
• 5.4 本章小結67-68
• 第六章 結論與展望68-70
• 6.1 結論68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文74

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1 張棟;劉清;劉耘;;圓中空夾層鋼管混凝土抗彎承載力分析[J];低溫建筑技術;2012年12期

2 石永久;李秋U，

本文編號：673475