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石拱桥截面应力测试技术研究

作　者: 王刚
导　师: 连启滨；周建庭
学　校: 重庆交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 石拱桥应力应变关系测试技术荷载试验弹性模量受力特性
分类号: U441.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文针对石拱桥受力特性与截面应力检测方法,收集了大量的文献资料并进行整理分析和理论探讨,在此基础上设计制作了石砌体结构模型,分别对料石、砂浆和砌体结构进行了试验研究,并通过实桥予以验证,取得如下主要研究成果和认识。①石砌体结构综合弹性模量(E)不仅取决于料石弹性模量(EC)、砂浆弹性模量(ES),还与分析范围内的两种材料的几何尺寸或数量(m)有关,即“局部综合弹性模量”E=f(EC, ES, m)。当分析对象的砌体材料数量足够大时(m→∞),其“极限综合弹模”才主要取决于料石和砂浆材料的弹性模量(或标号),即E0=f0(EC, ES)。②石砌体结构在偏心受压荷载作用下,截面的变形规律基本满足平截面假定。③通过石砌体结构的模型试验,验证了在料石上直接粘接应变片,将测得的应变值乘以料石的弹性模量(EC)换算成截面应力的方法是可行的。④通过研究认为,根据设计规范对石拱桥的计算理论,全桥按照料石和砂浆两种材料取定的一个综合弹性模量与本文提出的“极限综合弹性模量”(E0)是相对应的,可作为试验检测的理论计算参数,但在应力测试时,应按照“局部综合弹性模量”E=f (EC, ES, m)计算。较好且准确的方法是单层料石上测试截面应力,此时E=f(EC, ES,0)=EC,即可将测试应变值乘以料石弹性模量(EC)而得到实测应力。⑤通过对料石和砂浆的抗压强度及弹性模量试验,验证了其弹性模量与其抗压强度有关,并随抗压强度的增大而提高。本文的研究是针对石拱桥拱圈单层结构开展的,对于多层结构尚有待进一步论证和研究,作者认为,今后还需通过较多数量的试件,建立砂浆抗压强度与弹性模量之间的关系式。砌体动力荷载作用下的弹性模量以及复杂应力状态下的弹性模量取值尚有待进一步研究。

石拱桥截面应力测试技术研究

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