基于非线性有限元的轻型T梁拼装接缝研究
发布时间：2020-06-26 22:20
【摘要】：T梁在公路桥梁的发展历史上具有重要的地位,是中小型桥梁建设中一种常用的桥型。带桥面板连续的预制轻型T梁是近年来发展出来的一种新型结构T梁。由于采用了节段预制现场拼装的方案,使得预制节段可以批量化,流水化的大规模生产,同时运输、安装也变得更加方便。因此这种桥型特别适合于大规模高速公路桥梁的建设。对于节段预制现场拼装的轻型T梁,拼装接缝自身的强度以及其对桥梁极限承载能力和使用状态性能的影响成为了工程技术人员所关心的重点。本文以带桥面板连续的节段预制现场拼装轻型T梁为研究对象,建立了三种不同接缝的节段预制现场拼装轻型T梁的非线性有限元模型,对三种不同接缝方案进行了比较,并对节段预制现场拼装轻型T梁进行了分析和研究。本文的主要研究工作和研究结论如下:1.对不同拼装接缝的轻型T梁有限元建模的方法进行了研究。基于非线性有限元模型,针对胶接缝、全湿接缝、半湿接缝三类不同的轻型T梁拼装接缝的建模方法进行了对比论证,确定了基于材料和几何非线性的全过程受力性能建模方法。2.对胶接缝、全湿接缝、半湿接缝三种不同接缝的T梁施工阶段的受力性能进行了分析,通过计算得到了在不同程度的预应力损失下,预应力张拉阶段轻型T梁上翼缘的混凝土应力。三种接缝中,部分接缝方案在不计预应力损失的情况下,上翼缘混凝土出现了拉应力。认为在预应力张拉阶段,应当谨防超张拉。3.对三种不同接缝的轻型T梁成桥阶段的受力性能进行了计算并对比了三种不同接缝的上翼缘混凝土最大压应力、预应力钢绞线应力以及普通钢筋的应力。结合不同的预应力损失的情况,对全湿接缝在车道荷载组合下,集中荷载作用在跨中和接缝处进行了计算,以便确定集中荷载的最不利作用位置。通过计算确定了集中荷载的最不利作用位置是在接缝处。4.对三种不同接缝的极限承载能力进行了计算和分析。对三种不同接缝的T梁的裂缝发展过程进行了全过程模拟。研究了在不同的车道荷载倍数下,上翼缘混凝土、预应力钢绞线应力以及普通钢筋的受力性能。对三种不同接缝的T梁受力性能进行了对比,以便对接缝种类的选择提供依据。对于本文所研究的节段预制轻型T梁,全湿接缝的开裂荷载最大,极限承载能力最高,是三种接缝拼装方案中最优的。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.4
【图文】：
图 3.19 预应力+主梁恒载+1.8 车道荷载（拉应力 2.35MPa）图 3.20 预应力+主梁恒载+2.0 车道荷载（拉应力 3.07MPa，图 3.21 下翼缘应力—荷载系数图............................................图 3.22 集中荷载作用示意图....................................................图 3.23 1.0 车道荷载..................................................................图 3.24 1.2 车道荷载..................................................................图 3.25 1.4 车道荷载..................................................................图 3.26 1.6 车道荷载..................................................................图 3.27 1.8 车道荷载..................................................................图 3.28 2.0 车道荷载..................................................................图 3.29 接缝处下翼缘最大拉应力（50%预应力）................图 3.30 不同荷载位置下的最大拉应力比较（50%预应力）图 3.31 接缝处下翼缘最大拉应力（75%预应力）................图 3.32 不同荷载位置下的最大拉应力比较（75%预应力）图 4.1 车道荷载布置图..............................................................图 4.2 温度梯度荷载示意图......................................................
图 1.4 复合剪力键Fig 1.4 Composite shear keyg and Muller 工程公司的 Jean Muller 在美国弗罗的设计中[12]，首次将模板移动撑架逐跨施工方法段逐跨拼装施工都是采用将整跨的预制节段先全束将预制节段组成整体结构后，架设梁前移施工下统比较简单，采用没有自行功能的固定式下承支图 1.5 Long Key 桥
本文编号：2730971
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.4
【图文】：
图 3.19 预应力+主梁恒载+1.8 车道荷载（拉应力 2.35MPa）图 3.20 预应力+主梁恒载+2.0 车道荷载（拉应力 3.07MPa，图 3.21 下翼缘应力—荷载系数图............................................图 3.22 集中荷载作用示意图....................................................图 3.23 1.0 车道荷载..................................................................图 3.24 1.2 车道荷载..................................................................图 3.25 1.4 车道荷载..................................................................图 3.26 1.6 车道荷载..................................................................图 3.27 1.8 车道荷载..................................................................图 3.28 2.0 车道荷载..................................................................图 3.29 接缝处下翼缘最大拉应力（50%预应力）................图 3.30 不同荷载位置下的最大拉应力比较（50%预应力）图 3.31 接缝处下翼缘最大拉应力（75%预应力）................图 3.32 不同荷载位置下的最大拉应力比较（75%预应力）图 4.1 车道荷载布置图..............................................................图 4.2 温度梯度荷载示意图......................................................
图 1.4 复合剪力键Fig 1.4 Composite shear keyg and Muller 工程公司的 Jean Muller 在美国弗罗的设计中[12]，首次将模板移动撑架逐跨施工方法段逐跨拼装施工都是采用将整跨的预制节段先全束将预制节段组成整体结构后，架设梁前移施工下统比较简单，采用没有自行功能的固定式下承支图 1.5 Long Key 桥
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 张天乐;;我国公路桥梁的发展趋势[J];交通世界(建养.机械);2009年07期
2 张新;郭正兴;韩雪莹;;苏通大桥连续梁节段预制拼装接缝处密封性能研究[J];施工技术;2006年10期
3 王颖;刘伟;韩雪;;混凝土接缝传荷能力与方法分析[J];黑龙江工程学院学报;2005年04期
4 吴炜,翁洋,吕建鸣;用ANSYS对T梁和空心板梁桥进行结构仿真分析的研究[J];公路交通科技;2004年06期
本文编号：2730971
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