工字钢—混凝土组合连续梁施工监测及分析

发布时间：2020-11-15 22:00

　　 本论文对工字钢-混凝土组合连续梁施工阶段及成桥后一段时间内对结构挠度、应变及温度进行了现场监测,得到了温度变化对工字钢-混凝土组合连续梁的应变的影响的规律,收缩徐变对工字钢-混凝土组合连续梁变形和应力重分布的影响规律。成桥后通过静载试验对结构承载力以及有限元模型进行验证,最后按照按龄期调整的有效模量法对组合梁长期性能进行了研究,主要研究工作如下:(1)通过对工字钢-混凝土组合连续梁监测,得到了收缩徐变对组合梁应力重分布规律:负弯矩区混凝土拉应力逐渐减小,钢梁上翼缘拉应力逐渐增大,钢梁下翼缘压应力逐渐增大,钢梁逐渐参与更多受力;正弯矩区混凝土板压应力逐渐增大,钢梁下翼缘拉应力增大,收缩徐变引起的变形增加了混凝土板及钢梁的受力。(2)通过对工字钢-混凝土组合连续梁监测,得到了该组合梁温度分布规律及日温度变化结构的影响规律:钢梁与混凝土板各测点温度呈明显的正弦曲线变化,变化趋势一致,并未出现温度滞后现象。(3)利用修正后的ANSYS精细有限元模型,采用生死单元法对工字钢-混凝土组合连续梁钢模板的影响分析得到:钢模板能有效地提高钢-组合梁的竖向抗弯刚度,减小挠度变形,参与结构受力;钢模板可以有效的提高横向刚度,使内外两侧钢梁共同参与受力。永久钢模板对结构的影响随着荷载的增加而增加。(4)通过对工字钢-混凝土组合连续梁静载试验,分别对S2截面和S6截面进行了 3级加载的中载和偏载,得到了在相当于设计荷载的试验荷载作用下,各工况应变实测数据规律:主梁结构在相当于设计荷载作用下,处于弹性工作状态,具有一定的安全储备,桥梁整体工作性能较好,其强度和刚度满足设计要求。(5)基于混凝土试块的徐变度数据,拟合得出混凝土的徐变度函数。通过按龄期调整的有效模量法计算组合梁的徐变,数值分析结果与挠度监测结果基本吻合。对工字钢-混凝土组合连续梁截面应力变化进行分析,结果表明:在徐变的作用下,负弯矩区混凝土板拉应力逐渐减小,钢梁下翼缘压应力逐渐增加;正弯矩区混凝土板压应力逐渐增加,钢梁上翼缘压应力逐渐减小,钢梁下翼缘拉应力增加。(6)利用该数值分析方法对工字钢-混凝土组合连续梁栓钉内力变化进行分析,结果表明:在自重作用下,栓钉弯矩呈正弦曲线分布,支座处的弯矩值更大,支座截面的滑移更大;边跨3/4截面的弯矩最大,滑移更大。在收缩徐变的作用下,在中支墩附近很小区域栓钉弯矩逐渐增大,而其它截面栓钉弯矩逐渐减小。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U446
【部分图文】：

，３０）＋（８８＋１５１＋８８）＋（４Ｘ?３０）＋（４Ｘ?３０）；引桥上部结构采用工字钢－混凝土组合连续梁，??主桥上部结构采用波形钢腹板ＰＣ组合连续箱梁桥；跨越南水北调渠，桥轴线与南??水北调渠呈９８．６°。本桥桥面横坡为双向２％，纵断面位于Ｒ＝２００００ｍ的竖曲线上。??引桥桥梁布置如图２－１所示。??

?北京交通大学硕士学位论文???度钢板，标准段厚２０＿和２５ｍｍ，连续墩顶０．１５Ｌ范围顶、底板厚度分别为２５＿??和４０＿，主梁腹板为等厚度钢板，厚度为１２＿。主梁之间设有腹板拼接板，采??用Ｍ２２高强度螺栓连接。混凝土板和钢梁通过剪力栓钉连接，栓钉尺寸为２４０Ｘ??２２，纵向间距１００ｍｍ，横向根据结构受力布置４个。??—??

一，，一二跨选择控制截面。由于连续梁存在正弯矩区和负弯矩区，为了充分研究工字钢－??混凝土组合连续梁应力重分布规律以及温度效应的影响，控制截面为以连续墩顶??为中心，分别取第一跨、第二跨的１／４截面和跨中截面。此外，控制截面选取了边??支座截面，主梁控制截面如图２－３所示。??
【参考文献】

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本文编号：2885254