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简支梁桥桥面连续构造性能比较研究

作　者: 沈青川
导　师: 盛兴旺
学　校: 中南大学
专　业: 土木工程
关键词: 简支梁桥桥面连续有限元混凝土非线性
分类号: U443.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 73次
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内容摘要

我国公路简支梁桥中大量采用了桥面连续构造,主要有刚接式桥面连续构造与拉杆式桥面连续构造及其变体,一方面,设计人员在进行桥梁设计时,对于如何和为何选择,缺乏足够的理论依据,相关理论研究文献也较缺乏,另一方面,实际工程中,桥面连续构造也是较易损坏的部位之一,造成连续功能散失、桥面不平顺和跳车现象,增大了维护量。本文针对这些问题和最常用的两种桥面连续构造,开展理论分析研究,完成的主要工作和取得的主要结论有：1.系统总结了桥面连续构造的国内外研究现状,详细分析了桥面连续构造破坏原因；2.运用解析分析方法,推导了汽车、制动力、温度等荷载作用下桥面连续构造的最大拉应力计算式；3.基于线弹性理论,以2跨25m桥面连续简支梁T梁为工程背景,借助大型有限元程序,建立了桥面连续构造的精细化模型,分析计算了不同形式的桥面连续构造在汽车活载、环境温度变化、制动力及其荷载组合等作用下的受力状况；4.基于弹塑性理论建立了非线性有限单元模型,用来分析并比较了不同桥面连续构造在加载历程中的应力状态和裂缝状态；5.分析表明：1)两种桥面连续构造在荷载组合作用下很快便进入塑性状态进而产生裂缝,目前通用桥面连续构造是很难避免开裂的,它是一种带着裂缝工作的构造。2)拉杆式桥面连续构造在加载历程中的拉应力、裂缝开展水平明显优于刚接式桥面连续构造。6.根据理论分析,提出桥面连续构造性能改善措施。本文的结论可供设计参考。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 论文的选题背景  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-11
  1.3 本论文的主要思路  11-13
第二章常用的桥面连续构造及破坏原因  13-19
  2.1 概述  13
  2.2 刚接的桥面连续构造  13-14
  2.3 拉杆式桥面连续构造  14-15
  2.4 铰接式桥面连续构造  15-16
  2.5 简支梁桥桥面连续构造破坏原因  16-19
第三章简支梁桥桥面连续构造的解析分析  19-26
  3.1 活载作用下桥面连续构造的变形和应力  19-21
  3.2 汽车制动力和温度变化引起桥面连续构造的水平拉应力  21-23
  3.3 主梁挠曲变形时桥面连续构造层纵向变形及应力  23-24
  3.4 桥面连续简支梁桥工程背景概况  24-25
  3.5 解析分析结果  25-26
第四章简支梁桥桥面连续构造的线弹性有限元分析  26-36
  4.1 线弹性有限元法分析理论  26-28
  4.2 建立模型  28-31
  4.3 拉杆式桥面连续构造线弹性有限元分析结果  31-33
  4.4 刚接式桥面连续构造线弹性有限元分析结果  33-34
  4.5 本章主要结论  34-36
第五章简支梁桥桥面连续构造的有限元非线性分析  36-61
  5.1 本构关系  36-43
  5.2 破坏准则  43-46
  5.3 混凝土裂缝处理方法  46-50
  5.4 求解方法  50-51
  5.5 收敛标准  51-52
  5.6 本构关系模型的对比分析与选用  52-53
  5.7 拉杆式桥面连续构造线非线性有限元分析结果  53-57
  5.8 刚接式桥面连续构造线非线性有限元分析结果  57-59
  5.9 本章主要结论  59-61
第六章结束语  61-63
  6.1 本文的主要工作  61-62
  6.2 展望  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间主要的研究成果  68

简支梁桥桥面连续构造性能比较研究

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