發(fā)布時間：2017-10-06 06:26

  本文關(guān)鍵詞：FRP-UHPC板桁組合梁橋節(jié)點連接及整體受力性能試驗與理論研究

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【摘要】：FRP拉擠型材和UHPC較好的滿足了橋梁工程對輕質(zhì)、高強、耐久的需求,已在國內(nèi)外橋梁工程中得到較為廣泛應(yīng)用。本文提出的"FRP-UHPC板桁組合梁橋”順應(yīng)了FRP拉擠型材、UHPC及其組合結(jié)構(gòu)在橋梁工程中的發(fā)展趨勢,規(guī)避了FRP型材腹板易受剪破壞、組合結(jié)構(gòu)整體剛度偏低以及純FRP桁架橋橋面系耐磨性能差等關(guān)鍵問題。本文通過模型試驗、理論解析和數(shù)值模擬等方法,研究了不同影響因素下FRP-UHPC板桁組合梁橋兩類節(jié)點連接的破壞模式、抗滑移剛度及極限承載力,同時對整橋的受力性能進行了試驗研究及參數(shù)化分析,并與不同類型的橋梁進行了對比研究。本文的主要研究內(nèi)容包括：1)FRP拉擠型材螺栓連接件試驗研究與分析進行了20組FRP螺栓連接件靜力試驗,研究了剪切形式、螺栓直徑、螺栓個數(shù)、板的幾何參數(shù)、預(yù)緊力和結(jié)構(gòu)膠等因素對FRP螺栓連接件破壞模式、抗滑移剛度和極限承載力的影響。膠栓混合連接綜合了膠接和螺栓連接的優(yōu)點,具有剛度大、延性好等特點。FRP螺栓連接件主要發(fā)生FRP板的剪切破壞,其裂縫起始于孔周45。方向,沿纖維拉擠方向擴展,并最終破壞。通過試驗及理論分析總結(jié),提出了螺栓連接、膠栓混接的抗滑移剛度模型,以及剪切破壞模式下FRP螺栓連接件的極限承載力計算公式。2) FRP-UHPC板桁組合粱橋界面剪力連接件試葛斷究與分析進行了10組FRP-混凝土連接件推出試驗,研究了螺栓個數(shù)、螺栓直徑、螺栓高度、混凝土板配筋率、混凝土等級等參數(shù)對FRP推出試件破壞模式、抗滑移性能、極限承載力的影響。FRP-UHPC推出試件的極限承載力大于FRP-普通混凝土推出試件,其單個螺栓的承載力提高了80%、抗滑移剛度提高了130%。FRP-混凝土推出試件主要發(fā)生翼板剪切破壞和螺栓直剪破壞；基于不同的破壞模式,給出了相應(yīng)的抗滑移剛度模型。通過試驗驗證,給出了螺栓直剪破壞模式下FRP推出試件的極限承載力計算公式。3) FRP-UHPC板桁組合橋足尺模型試驗研究與分析進行了1組FRP-UHPC板桁組合橋足尺模型靜力加載試驗,研究分析了三類荷載工況下板桁組合實橋的受力性能。試驗表明,本實橋能夠很好的滿足設(shè)計要求,正常使用極限狀態(tài)內(nèi),單調(diào)荷載作用下表現(xiàn)出線彈性受力性能,循環(huán)荷載下變形可全部恢復(fù)。本文建立的有限元數(shù)值模型計算結(jié)果與實橋試驗值基本吻合,可以很好的反應(yīng)板桁組合實橋的受力性能。4) FRP-UHPC板桁組合梁橋受力性能分析及不同橋型的對比研究對FRP-UHPC板桁組合梁橋受力性能影響因素進行了參數(shù)化分析,FRP下弦桿、FRP腹桿截面尺寸及組合梁高的變化對FRP-UHPC板桁組合梁橋剛度的影響比較明顯。用UHPC材料作橋面板有利于提高組合梁橋界面的抗滑移剛度,提高FRP-UHPC板桁組合結(jié)構(gòu)的整體剛度。與國內(nèi)外3座典型的FRP桁架橋相比,本橋重量較輕,FRP材料用量較少,整橋的相對剛度較大。相對于同等跨徑的3類公路橋梁,本橋的重量輕,施工方便,在近海區(qū)域、海洋島礁環(huán)境中具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：FRP拉擠型材 UHPC 板桁組合結(jié)構(gòu) FRP型材螺栓連接 FRP-混凝土界面剪力連接
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U448.216
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)14-22
• 1.2.1 FRP型材、UHPC及其組合結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.2 FRP板連接的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.2.3 FRP-混凝土界面連接的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 本文的研究內(nèi)容22-24
• 1.3.1 研究趨勢總結(jié)和發(fā)展動態(tài)預(yù)測22-23
• 1.3.2 本文研究內(nèi)容23-24
• 第二章 FRP拉擠型材螺栓連接件試驗研究與分析24-56
• 2.1 引言24-25
• 2.2 FRP螺栓連接件的試驗概況25-28
• 2.2.1 FRP螺栓連接件的設(shè)計25-26
• 2.2.2 FRP螺栓連接件的制作26-28
• 2.2.3 試驗裝置及加載制度28
• 2.3 材性試驗28-31
• 2.4 試驗現(xiàn)象及結(jié)果分析31-48
• 2.4.1 試驗現(xiàn)象31-42
• 2.4.2 試驗結(jié)果分析42-48
• 2.5 FRP螺栓連接件的破壞模式和承載力計算方法研究48-54
• 2.5.1 FRP螺栓連接件的破壞模式48-51
• 2.5.2 FRP螺栓連接件的抗滑移剛度分析51-53
• 2.5.3 FRP螺栓連接件的承載力計算公式53-54
• 2.6 小結(jié)54-56
• 第三章 FRP-UHPC板桁組合梁橋界面剪力連接件試驗研究與分析56-82
• 3.1 引言56
• 3.2 FRP推出試件的試驗概況56-61
• 3.2.1 推出試件參數(shù)56-59
• 3.2.2 推出試件的制作59-60
• 3.2.3 試驗裝置及加載制度60-61
• 3.3 材性試驗61-64
• 3.4 試驗現(xiàn)象及結(jié)果分析64-74
• 3.4.1 試驗現(xiàn)象64-71
• 3.4.2 試驗結(jié)果分析71-74
• 3.5 FRP推出試件的破壞模式及承載力計算方法研究74-80
• 3.5.1 FRP推出試件的破壞模式74-77
• 3.5.2 FRP推出試件的抗滑移剛度分析77-79
• 3.5.3 FRP推出試件的承載力計算方法79-80
• 3.6 小結(jié)80-82
• 第四章 FRP-UHPC板桁組合梁橋試驗研究與分析82-114
• 4.1 引言82
• 4.2 FRP-UHPC板桁組合梁橋試驗概況82-88
• 4.2.1 試驗梁的設(shè)計與加工82-88
• 4.2.2 試驗裝置及加載方案88
• 4.3 試驗現(xiàn)象及結(jié)果分析88-109
• 4.3.1 測點布置圖89-91
• 4.3.2 兩點對稱加載91-99
• 4.3.3 四點對稱加載99-104
• 4.3.4 跨中單點加載104-108
• 4.3.5 試驗結(jié)果的對比與分析108-109
• 4.4 基于試驗的FRP-UHPC板桁組合梁橋的有限元數(shù)值分析與比較109-112
• 4.4.1 有限元數(shù)值模型的建立109-110
• 4.4.2 有限元數(shù)值模型計算結(jié)果分析110-112
• 4.5 小結(jié)112-114
• 第五章 FRP-UHPC板桁組合梁橋受力性能分析及不同橋型的對比研究114-132
• 5.1 引言114
• 5.2 FRP-UHPC板桁組合梁受力性能影響因素的分析114-119
• 5.2.1 界面剪力連接件抗滑移剛度114-116
• 5.2.2 FRP桿件節(jié)點剛度116
• 5.2.3 FRP桿件截面尺寸116-117
• 5.2.4 組合梁高度117-118
• 5.2.5 材料性能118-119
• 5.3 國內(nèi)外同類FRP桁架橋受力性能對比研究119-123
• 5.3.1 現(xiàn)有FRP桁架橋的調(diào)研120-122
• 5.3.2 FRP桁架橋的對比分析122-123
• 5.4 不同類型中小跨徑公路橋梁的對比研究123-130
• 5.4.1 FRP-UHPC板桁組合梁橋124-127
• 5.4.2 三類對比橋梁127-130
• 5.4.3 不同類型中小跨徑公路橋梁的對比研究130
• 5.5 小結(jié)130-132
• 第六章 總結(jié)及展望132-134
• 6.1 總結(jié)132-133
• 6.2 展望133-134
• 參考文獻134-140
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況140-142
• 致謝142

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭文忠;呂雪源;;活性粉末混凝土研究進展[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年10期

2 趙馨怡;黃盛楠;馮鵬;李曙光;;復(fù)合材料膠栓混合連接機理的試驗研究[J];工程力學(xué);2015年S1期

3 鄧宗才;王義超;肖銳;蘭明章;陳興偉;;高強鋼筋UHPC梁抗彎性能試驗研究與理論分析[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報;2015年01期

4 丁楠;邵旭東;;輕型組合橋面板的疲勞性能研究[J];土木工程學(xué)報;2015年01期

5 項海帆;;中國離橋梁強國有多遠(yuǎn)[J];中國公路;2014年17期

6 薛偉辰;張賽;葛暢;;FRP混凝土組合梁抗剪連接件試驗研究[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2014年01期

7 李嵩林;鄒星星;王景全;;兩種FRP-混凝土組合梁對比試驗及界面抗剪[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2013年05期

8 王景全;李嵩林;呂志濤;;基于單層纖維失效準(zhǔn)則的FRP型材-混凝土組合梁極限承載力計算與試驗[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年05期

9 肖銳;鄧宗才;申臣良;;超高性能混凝土(UHPC)材料與構(gòu)件設(shè)計[J];特種結(jié)構(gòu);2013年02期

10 孫小凱;刁波;葉英華;;鋼筋超高性能纖維混凝土梁抗彎性能研究[J];工業(yè)建筑;2012年11期

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本文編號：981209