预应力连续钢梁抗剪性能分析

发布时间：2020-05-07 04:29

【摘要】：预应力钢束在钢结构中可以起到改善结构受力状态的作用,增大结构刚度,可以节约钢材、降低造价。预应力钢结构研究工作主要集中在预应力钢桁架和简支梁上,对于预应力连续梁研究的较少,连续梁可以起到降低跨中弯矩的作用,在连续梁基础上施加预应力,可以继续降桥梁所受的弯矩,从而达到改善受力状态的作用。对预应力钢结构的特点和种类及国内外发展情况进行了概述,在不考虑桥面铺装情况下,通过对一个三跨预应力连续钢梁1:10缩尺模型试验,验证了一个基于等效荷载法的预应力连续钢梁简化计算方法,讨论了布索方式对连续梁受力状态的影响,通过ANSYS三维有限元非线性分析,讨论了预应力连续钢梁的张拉力、剪跨比、腹板厚度、钢束弯起角度、受力状态等影响因素对梁的抗剪性能的影响,理论计算与试验结果基本吻合。得到了以下主要结论:(1)本次试验中预应力使连续梁的抗剪刚度提升了 9.1%,且对连续钢梁边跨挠度的减小程度要大于中跨,连续钢梁的布索方式宜采用单跨双折线布索,且在每跨的1/4处设置折点有利于连续梁的刚度提升。(2)张拉力增大和剪跨比减小,均使连续梁抗剪能力增强,腹板厚度对连续梁刚度提升是均匀的,而预应力钢束对刚度的提升是不均匀的,对边跨提升效果要高于中跨,中支座附近钢束弯起角度的增加,可提升连续梁的抗剪能力,但会使梁的抗弯刚度降低。(3)荷载作用在预应力连续梁的单侧边跨上时,预应力对翼缘约束效应有减弱的效果,在连续梁中支座处设置两个竖向加劲肋,有利于腹板强度的发挥。
【图文】：

逡逑（３）探讨不同预应力度和荷载作用下，中支座附近腹板的剪切应力应变曲线，预应力连续钢梁抗剪设计提供参考。逡逑（４）将荷载实际梁桥的荷载换算为将模型梁上的荷载，与得出的模型梁的承力对比，研究预应力连续钢梁的安全储备。逡逑２．２模型参数逡逑为研究预应力对连续钢梁的作用，按１／１０比例设计了一根ｌ0ｍ长的三跨连梁，边跨长３ｍ，中跨长４ｍ，，模型由４ｍｍ厚的Ｑ２３５钢材按截面尺寸要求焊接成，对焊缝的要求达到Ｉ级焊缝，预应力承端板厚ｌ0ｍｍ，加劲肋厚４ｍｍ，分别设左侧腹板的左侧和右侧腹板的右侧，左右腹板中间配有４ｍｍ的横隔板，每隔０．５ｍ加劲肋和横隔板，且在钢梁加劲肋上留有直径为２２ｍｍ的圆孔，作为预应力钢束孔并取长度为４０ｍｍ外径２０ｍｍ内径１６ｍｍ的钢管穿入圆孔，调整至中间位置且与梁成一定的角度进行焊接，作为预应力钢束的转向块，孔道中心高度与钢束布置位置如图２－１，每侧供一根７４）５无粘结钢束使用。最后将按３ｍ、４ｍ和３ｍ的跨径顺序成１０ｍ连续梁。模型梁的具体截面几何尺寸及钢束布置形式如图（图中未标明的单位为ｍｍ）。使用钢材及预应力钢束的相关材料性质如下表。逡逑

华岩测试仪采集位移数据。逡逑｜娍逡逑图２－３千斤顶逦图２－４张拉千斤顶逡逑（１）工况一逡逑为模仿规范中连续梁在一般使用状态下的受力形式，研宄在该种状态下连续梁的受逡逑－７－逡逑
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U441

【参考文献】

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本文编号：2652437