型鋼—預(yù)應(yīng)力混凝土快速組合道面結(jié)構(gòu)性能研究
本文關(guān)鍵詞:型鋼—預(yù)應(yīng)力混凝土快速組合道面結(jié)構(gòu)性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:裝配式道面作為一種特殊的道面結(jié)構(gòu),在道路改擴(kuò)建工程中的臨時(shí)交通需求、應(yīng)急救援與搶險(xiǎn)救災(zāi)、機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建以及軍事野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)中有著廣泛的應(yīng)用,也存在著多種制作材料和結(jié)構(gòu)形式。本課題基于機(jī)場(chǎng)與道路改擴(kuò)建的臨時(shí)交通需求,為滿足中低強(qiáng)度地基支撐條件上修筑臨時(shí)道路供飛機(jī)行駛或車(chē)輛通行的要求,以及道面結(jié)構(gòu)快速鋪裝和拆除所需施工便捷性的需要,基于預(yù)應(yīng)力混凝土和型鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),研究了型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土快速裝拆道面結(jié)構(gòu)體系的適應(yīng)性和可靠性。基于型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土快速裝拆道面結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn),探討了該道面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力-應(yīng)變理論模型及其力學(xué)反應(yīng)規(guī)律。利用有限元數(shù)值模擬方法分析了該組合道面結(jié)構(gòu)在不同支撐基礎(chǔ)上和承受不同飛機(jī)荷載與荷位時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變分布規(guī)律。采用小比例縮尺模型進(jìn)行了型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土快速裝拆道面結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),研究了該道面結(jié)構(gòu)在不同荷載作用下的道面結(jié)構(gòu)力學(xué)變形規(guī)律。數(shù)值模擬和小比例模型試驗(yàn)研究結(jié)果表明:地基反應(yīng)模量為70MN/m3時(shí),厚度大于10cm的型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土快速組合道面結(jié)構(gòu)可以滿足A320及以下機(jī)型的使用要求,而B(niǎo)737-800飛機(jī)行駛所需的型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土道面結(jié)構(gòu)厚度應(yīng)達(dá)到14cm以上。地基反應(yīng)模量在中低強(qiáng)度(5~80MN/m3)之間變化時(shí),道面板板底變形十分顯著,但板底應(yīng)力變化較小。板厚變化對(duì)于板底應(yīng)力的影響較為顯著,當(dāng)板厚增加到14cm后,增加板厚對(duì)于板底變形幾乎沒(méi)有影響。對(duì)于厚度12cm、邊長(zhǎng)100cm板塊,3×3雙向布筋可以滿足快組道面的使用性能要求,且預(yù)應(yīng)力筋布置在距板頂4~5cm處為宜。對(duì)于多板塊組合道面,板塊之間宜采用鉸接形式,其連接位置越靠近板底時(shí),組合道面體系的荷載擴(kuò)散效應(yīng)較為顯著。荷載作用下,組合道面結(jié)構(gòu)板內(nèi)混凝土的局部應(yīng)力過(guò)大現(xiàn)象發(fā)生在型鋼與混凝土接觸部分;型鋼邊框無(wú)連接件處因難以將荷載擴(kuò)散到相鄰板塊而使得此處混凝土容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)場(chǎng)道面 型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土 快速裝拆道面板 鉸接連接件
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U416.2;V351.11
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-21
- 1.1 選題的背景及意義10-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
- 1.2.1 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土道面國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.3 快速裝拆道面的研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3 課題研究的主要內(nèi)容19-20
- 1.4 課題研究的技術(shù)路線20-21
- 第二章 型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土組合道面結(jié)構(gòu)基本力學(xué)理論21-38
- 2.1 快速組合道面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及力學(xué)特性21-26
- 2.1.1 型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土組合道面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)21-25
- 2.1.2 型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土快速組合道面力學(xué)特性研究25-26
- 2.2 彈性地基上的薄板理論26-30
- 2.2.1 小撓度彈性薄板理論26-29
- 2.2.2 彈性地基模型29-30
- 2.3 快速組合道面結(jié)構(gòu)力學(xué)理論模型研究30-37
- 2.3.1 力學(xué)模型的基本假設(shè)30
- 2.3.2 力學(xué)模型的簡(jiǎn)化分析30-33
- 2.3.3 力學(xué)模型的求解分析33-37
- 2.4 本章小結(jié)37-38
- 第三章 型鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土快速組合道面有限元分析38-56
- 3.1 概述38
- 3.2 組合道面有限元模型基本假設(shè)38-39
- 3.3 快速組合道面結(jié)構(gòu)有限元模型39-44
- 3.3.1 飛機(jī)荷載模型39-40
- 3.3.2 地基力學(xué)模型40-41
- 3.3.3 道面結(jié)構(gòu)模型41-44
- 3.4 快速組合道面力學(xué)響應(yīng)分析44-55
- 3.4.1 飛機(jī)荷載不同作用位置時(shí)道面結(jié)構(gòu)響應(yīng)44-48
- 3.4.2 不同飛機(jī)荷載對(duì)組合道面板的作用效應(yīng)48-49
- 3.4.3 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)組合道面的力學(xué)響應(yīng)49-51
- 3.4.4 地基反應(yīng)模量對(duì)組合道面力學(xué)響應(yīng)的影響51-52
- 3.4.5 連接件位置對(duì)組合結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)影響52-53
- 3.4.6 多板塊間的荷載擴(kuò)散效應(yīng)分析53-54
- 3.4.7 快速組合道面力學(xué)響應(yīng)綜合分析54-55
- 3.5 本章小結(jié)55-56
- 第四章 快速組合道面結(jié)構(gòu)小比例模型試驗(yàn)研究56-76
- 4.1 快速組合道面模型試驗(yàn)理論基礎(chǔ)56-59
- 4.1.1 模型試驗(yàn)的相似理論56-57
- 4.1.2 組合道面試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)57-59
- 4.2 快速組合道面試驗(yàn)研究59-66
- 4.2.1 組合道面結(jié)構(gòu)縮尺模型設(shè)計(jì)59-60
- 4.2.2 組合道面模型制作與試驗(yàn)準(zhǔn)備60-66
- 4.3 模型試驗(yàn)加載及測(cè)點(diǎn)布置66-68
- 4.4 組合道面板承載能力模型試驗(yàn)68-69
- 4.5 模型試驗(yàn)結(jié)果69-74
- 4.5.1 組合道面結(jié)構(gòu)受荷時(shí)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)69-73
- 4.5.2 地基強(qiáng)度對(duì)組合道面承載能力的影響73-74
- 4.5.3 脫空情況下組合道面的變形分析74
- 4.6 本章小結(jié)74-76
- 第五章 結(jié)論與展望76-78
- 5.1 結(jié)論76-77
- 5.2 展望77-78
- 致謝78-79
- 參考文獻(xiàn)79-83
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