面向双层交通混凝土箱梁抗弯性能试验研究与分析

发布时间：2018-12-12 23:01

【摘要】：为解决我国交通流量递增加快,城市用地资源日趋紧张这一现实问题,本课题组结合混凝土箱梁结构的整体受力优势,通过合理改善普通混凝土箱形梁结构形式,使其顶、底板均成为桥面系,设计了面向双层交通的混凝土箱型截面梁桥,它是一种单箱三室的双层交通混凝土箱梁桥,其上层桥面设计为机动车道与人行道,底层桥为城市轻轨公共交通,且在箱梁中室内部可以布置城市管线及电缆等。本文根据该双层交通混凝土箱梁桥在试验室浇筑了1:6的缩尺试验模型,对试验模型进行了顶底板同时加载受弯全过程破坏试验,并对试验模型的抗弯性能进行了计算分析,以探求其抗弯性能及其适用计算方法,主要完成了以下几方面工作:(1)对双层交通混凝土箱梁模型进行了受弯全过程试验研究,得到了试验箱梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载,证实了宽跨比、高跨比均较大的双层交通混凝土箱形截面梁的受弯过程可分为弹性阶段、弹塑性发展阶段、最终破坏阶段;重点探讨了双层交通混凝土箱梁全过程受弯的荷载-挠度曲线、应力应变及裂缝发展规律。(2)结合国内外有代表性的规范对双层交通混凝土箱梁模型的正常使用极限状态下的挠度、平均裂缝间距及裂缝宽度进行了验算,并与实测结果基本吻合,说明通过现有规范公式对试验模型在正常使用阶段的变形性能、裂缝宽度和平均裂缝间距验证具有可行性。(3)通过采用GB 50010-2010规范及JTG D62-2004规范对试验箱梁的开裂弯矩及极限弯矩进行计算分析,证实了试验箱梁采用GB 50010-2010规范中工字形截面梁的开裂弯矩及极限弯矩计算公式的计算值与实测值吻合较好,说明了该试验箱梁可以等效为工字型截面梁,进而采用GB 50010-2010规范相关公式对其抗弯性能进行设计计算。
[Abstract]:In order to solve the problem of increasing traffic flow and increasingly tight urban land resources in our country, combining with the overall stress advantage of concrete box girder structure, we can reasonably improve the structure form of ordinary concrete box beam and make it top. The bottom slab has become the bridge deck system. The concrete box section girder bridge facing the double layer traffic is designed. It is a kind of double deck traffic concrete box girder bridge with single box and three rooms. The upper deck of the bridge is designed as a motorway and a sidewalk. The bottom bridge is the urban light rail public transportation, and the city pipeline and cable can be arranged in the interior part of the box girder. According to the 1:6 scale test model of the double-deck traffic concrete box girder bridge in the laboratory, the failure test of the whole bending process of the roof and bottom slab is carried out at the same time, and the bending behavior of the test model is calculated and analyzed. In order to explore its flexural performance and its applicable calculation method, the following work has been accomplished: (1) the experimental study on the model of double-deck traffic concrete box girder during the whole process of bending has been carried out, and the cracking load and yield load of the test box girder have been obtained. The ultimate load proves that the bending process of double-deck traffic concrete box section beams with large span ratio and high span ratio can be divided into elastic stage, elastic-plastic development stage and final failure stage. The load-deflection curve of double-deck traffic concrete box girder subjected to bending during the whole process is discussed emphatically. (2) the deflection, the average crack spacing and the crack width of the double-deck traffic concrete box girder model under the limit state of normal use are checked and calculated in combination with the representative codes at home and abroad. The experimental results are in good agreement with the measured results, which shows that the deformation behavior of the test model in the normal service stage can be obtained by the existing standard formulas. It is feasible to verify the crack width and average crack spacing. (3) the cracking moment and ultimate moment of test box girder are calculated and analyzed by using GB 50010-2010 code and JTG D62-2004 code. It is proved that the calculated values of cracking moment and ultimate bending moment of I-shaped cross-section beam in GB 50010-2010 code are in good agreement with the measured values, which indicates that the test box girder can be equivalent to I-shaped cross section beam. Furthermore, the flexural properties of GB 500-10-2010 code are designed and calculated.
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U446;U448.213

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本文编号：2375393