拓寬改造混凝土梁橋的車載動(dòng)力性能研究
本文關(guān)鍵詞:拓寬改造混凝土梁橋的車載動(dòng)力性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)促使我國(guó)高速公路交通量劇增,橋梁拓寬改造工程越來(lái)越多。橋梁拓寬改造施工中,車橋振動(dòng)作用會(huì)對(duì)新舊橋拼接縫現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生擾動(dòng)影響,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生永久性結(jié)構(gòu)損傷;后期運(yùn)營(yíng)中大量實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明車載沖擊效應(yīng)加速了拓寬改造混凝土梁橋拼接縫的破壞,因此開(kāi)展拓寬改造混凝土梁橋的車載動(dòng)力性能研究對(duì)高速公路橋梁拓寬改造工程具有重大實(shí)際意義。以正在實(shí)施的沈陽(yáng)(王家溝)至鐵嶺(杏山)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目為工程背景,基于既有的拓寬改造混凝土梁橋(預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋)拼接縫橫向構(gòu)造理論與實(shí)踐研究成果,基于課題組自編的車橋耦合振動(dòng)分析程序,開(kāi)展拓寬改造前后混凝土梁橋車載動(dòng)力沖擊效應(yīng)分析研究,提出基于車載動(dòng)力性能的混凝土梁橋拓寬改造的優(yōu)選方案和建議。以橫向連接構(gòu)造為半剛性連接的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁拓寬橋?yàn)檠芯繉?duì)象,分析行車荷載作用下拼接縫混凝土的破壞與損傷機(jī)理,確定車橋振動(dòng)臨界值評(píng)價(jià)指標(biāo)為新舊橋邊梁相對(duì)變形差?=1.5mm,依據(jù)我國(guó)公路汽車荷載實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與典型車輛模型參數(shù)的相關(guān)研究成果,開(kāi)展單車和重車隊(duì)列作用下新舊橋拼接縫的車載動(dòng)力性能研究,提出相應(yīng)的限載、限速和限道交通管制措施,并總結(jié)既有研究成果提出的新型抗交通擾動(dòng)自密實(shí)混凝土及合理的施工工藝等緩解措施。現(xiàn)有規(guī)范尚沒(méi)有針對(duì)拓寬改造橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位動(dòng)力荷載作用沖擊效應(yīng)給以詳細(xì)規(guī)定和特殊說(shuō)明,本文以不同橫向連接構(gòu)造的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁為研究對(duì)象,結(jié)合既有研究對(duì)拼接縫破壞機(jī)理和受力特點(diǎn)展開(kāi)分析,確定拼接縫關(guān)鍵部位,采用ANSYS建立拓寬橋精細(xì)化有限元模型,基于靜力和動(dòng)力層面開(kāi)展不同橫向連接構(gòu)造拓寬橋關(guān)鍵部位車載動(dòng)力響應(yīng)分析,采用橫向彎曲正應(yīng)力動(dòng)力放大系數(shù)評(píng)價(jià)車載沖擊效應(yīng),并與規(guī)范計(jì)算值進(jìn)行比較,提出了取值建議。
【關(guān)鍵詞】:拓寬改造 混凝土梁橋 拼接縫 車載動(dòng)力性能 沖擊效應(yīng) 振動(dòng)臨界值 交通管制
【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)】:U441.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-22
- 1.1 研究背景及意義10-12
- 1.1.1 研究背景10
- 1.1.2 研究意義10-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)方向的研究現(xiàn)狀及分析12-19
- 1.2.1 拓寬改造新舊橋拼接方法研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 車橋振動(dòng)對(duì)新澆筑混凝土質(zhì)量的影響15-17
- 1.2.3 橋梁拓寬改造的其他相關(guān)研究17-19
- 1.2.4 研究現(xiàn)狀分析19
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容19-22
- 第2章 拓寬改造橋梁車載動(dòng)力沖擊效應(yīng)分析22-43
- 2.1 引言22
- 2.2 車橋耦合振動(dòng)理論和程序22-25
- 2.2.1 車橋耦合振動(dòng)理論22-23
- 2.2.2 Midas/civil和MATLAB數(shù)據(jù)對(duì)接23-25
- 2.3 拓寬改造混凝土梁橋拼接縫構(gòu)造和有限元模擬25-27
- 2.3.1 拓寬改造混凝土梁橋拼接縫構(gòu)造25-26
- 2.3.2 拓寬改造混凝土梁橋拼接縫有限元模擬26-27
- 2.4 車橋耦合振動(dòng)分析程序的試驗(yàn)驗(yàn)證27-28
- 2.5 PC簡(jiǎn)支T梁拓寬改造橋梁車載沖擊效應(yīng)分析28-37
- 2.5.1 橋例概況28-29
- 2.5.2 車橋振動(dòng)分析工況29-30
- 2.5.3 拓寬橋車橋振動(dòng)響應(yīng)分布特點(diǎn)30-32
- 2.5.4 拓寬改造前后新舊橋沖擊效應(yīng)變化分析32-37
- 2.6 跨徑對(duì)拓寬改造橋梁車載沖擊效應(yīng)的影響分析37-41
- 2.6.1 不同跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁拓寬改造橋梁概況37-38
- 2.6.2 不同跨徑拓寬改造橋梁車載動(dòng)力性能分析38-41
- 2.7 本章小結(jié)41-43
- 第3章 基于車橋振動(dòng)的拓寬橋拼接縫施工過(guò)程交通控制研究43-78
- 3.1 引言43
- 3.2 車橋振動(dòng)對(duì)新舊橋拼接縫混凝土性能影響的理論分析43-52
- 3.2.1 混凝土受擾階段的確定43-44
- 3.2.2 車輛動(dòng)力作用下新舊橋拼接縫的變形和受力分析44-50
- 3.2.3 車輛動(dòng)力作用下新舊橋拼接縫結(jié)構(gòu)的損傷機(jī)理50-52
- 3.3 車橋振動(dòng)對(duì)拼接縫混凝土性能影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)分析52-54
- 3.3.1 指標(biāo)分析52
- 3.3.2 拼接縫不同結(jié)構(gòu)損傷振動(dòng)臨界值52-53
- 3.3.3 振動(dòng)臨界值評(píng)價(jià)指標(biāo)53-54
- 3.4 新舊橋拼接縫的車載動(dòng)力性能分析與交通管制措施54-75
- 3.4.1 新舊橋拼接縫混凝土凝結(jié)硬化有限元模擬54
- 3.4.2 車橋振動(dòng)分析工況54-62
- 3.4.3 單車作用下拓寬橋新舊橋拼接縫車載動(dòng)力分析62-66
- 3.4.4 基于單車動(dòng)力分析的車輛限載指標(biāo)66-70
- 3.4.5 重車隊(duì)列作用下拓寬橋新舊橋拼接縫車載動(dòng)力性能分析70-75
- 3.5 拼接縫混凝土抗擾動(dòng)措施75-77
- 3.5.1 交通管制措施75-76
- 3.5.2 抗擾動(dòng)混凝土76
- 3.5.3 施工工藝76-77
- 3.6 本章小結(jié)77-78
- 第4章 拓寬改造混凝土梁橋拼接縫結(jié)構(gòu)車載動(dòng)力響應(yīng)精細(xì)化分析78-99
- 4.1 引言78
- 4.2 理論分析78-80
- 4.2.1 拼接縫結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理及受力特點(diǎn)78-79
- 4.2.2 拼接縫關(guān)鍵部位79-80
- 4.3 有限元建模80-81
- 4.4 車載下拓寬橋拼接縫靜力分析81-84
- 4.5 基于模態(tài)應(yīng)力法的橋梁結(jié)構(gòu)車載動(dòng)應(yīng)力分析方法84-88
- 4.6 不同橫向連接構(gòu)造拓寬橋關(guān)鍵部位車載動(dòng)力響應(yīng)分析88-97
- 4.6.1 車載動(dòng)力工況88
- 4.6.2 車載動(dòng)力響應(yīng)分析88-97
- 4.7 本章小結(jié)97-99
- 結(jié)論99-101
- 參考文獻(xiàn)101-106
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果106-108
- 致謝108-110
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷110
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