预应力混凝土矮肋T梁桥受力性能分析
发布时间：2021-01-30 21:32
钢筋混凝土及预应力混凝土空心板梁是中小跨径桥梁的常用的结构形式,然而钢筋混凝土及预应力混凝土空心板梁铰缝容易存在结构性的先天不足,是最易损伤的部位,在重荷载的反复作用下,铰缝损伤,甚至失效,桥面出现沿铰缝的纵向通常裂缝,导致单板受力,严重威胁桥梁结构的运营安全。同时,出现病害后,由于板梁间没有检查及维修的空间,通常的做法就是换板,造成极大的浪费。预应力钢筋混凝土矮肋T梁具有建筑高度低,主梁间连接可靠,主梁间具有足够的维修空间等诸多优点,是中小跨径桥梁较理想的结构形式。本文以材料用量最低为目标函数,以承载能力及相关技术指标为约束条件,对预应力矮肋T梁桥进行尺寸优化设计,通过试验研究预应力矮肋T梁的受力性能,基于混凝土损伤模型理论对预应力矮肋T梁桥行车道板的疲劳性能进分析研究。主要内容如下:（1）以材料用量最低为目标函数,以承载能力及相关技术指标为约束条件对预应力矮肋T梁的截面尺寸进行优化设计,主要优化尺寸包括梁高及梁宽。（2）通过预应力矮肋T梁足尺试验和成桥试验,研究预应力矮肋T梁的承载能力及受力性能,验证结构尺寸的合理性。（3）分别采用空间有限元法、弹性支撑连续梁法、连续单向板法对行车...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－】Ｔ型梁横断面??２．１．３
?２基于静力性能的截面尺寸优化???１）横断面布置确定之后，则翼缘板宽度ｂｆ确定，腹板宽度ｂ及翼缘板厚度ｈｆ作为??设计常量不变。??２）在桥宽与设计荷载等级不变的条件下，根据己有标准图的梁高，在该梁高附近选??取梁高为?７５０ｍｍ、８００ｍｍ、８５０ｍｍ、９００ｍｍ、９５０ｍｍ?这五种情况。??３）对每种方案里受力最不利的梁进行约束条件验算，筛选出符合条件的方案。??４）根据计算结果，结合混凝土用量选出最优梁高。??２．２梁宽优化??参考现有预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案初步拟定梁高ｈ。做出若干个横断面布置方??案，运用刚接板梁法计算出每种方案的横向分布系数并绘出横向分布影响线，根据影响??线观察横向分布的变化规律，再对每种方案中荷载分配最不利的梁进行满足约束条件的??验算，筛选出满足约束条件的布置方案，然后结合混凝土用量，选出满足约束条件下混??凝土用量最低的布置方案。??２．２．１梁宽优化方案??参考预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案，以翼缘板宽度为变量，拟定截面的尺寸为：腹??板宽度ｂ?＝?３００ｍｍ、翼缘板厚度ｈｆ?＝?１６０ｍｍ、梁高ｈ＝?８５０ｍｍ，见图２－２所示。??Ｘ（ｌ）??－ｆ！＂?■?－?＇Ｉ?Ｔ??１?厂??Ｋ??ＣＤ??图２－２初步拟定的截面尺寸（ｍｍ）??设计桥宽为１２ｍ，考虑４种横截面布置方案，方案］：横截面布置６片Ｔ梁、方案２：??横截面布置７片Ｔ梁、方案３：横截面布置８片Ｔ梁、方案４：横截面布置９片Ｔ梁，横??断面具体布置情况见图２－３。??方窠１??方窠２??方案３??Ｔｎｊ＾ｎｒ＾ｍｒｒｍｒ??方案４??图２－３横截面布置示意图??？?１?－??
?２基于静力性能的截面尺寸优化???１）横断面布置确定之后，则翼缘板宽度ｂｆ确定，腹板宽度ｂ及翼缘板厚度ｈｆ作为??设计常量不变。??２）在桥宽与设计荷载等级不变的条件下，根据己有标准图的梁高，在该梁高附近选??取梁高为?７５０ｍｍ、８００ｍｍ、８５０ｍｍ、９００ｍｍ、９５０ｍｍ?这五种情况。??３）对每种方案里受力最不利的梁进行约束条件验算，筛选出符合条件的方案。??４）根据计算结果，结合混凝土用量选出最优梁高。??２．２梁宽优化??参考现有预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案初步拟定梁高ｈ。做出若干个横断面布置方??案，运用刚接板梁法计算出每种方案的横向分布系数并绘出横向分布影响线，根据影响??线观察横向分布的变化规律，再对每种方案中荷载分配最不利的梁进行满足约束条件的??验算，筛选出满足约束条件的布置方案，然后结合混凝土用量，选出满足约束条件下混??凝土用量最低的布置方案。??２．２．１梁宽优化方案??参考预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案，以翼缘板宽度为变量，拟定截面的尺寸为：腹??板宽度ｂ?＝?３００ｍｍ、翼缘板厚度ｈｆ?＝?１６０ｍｍ、梁高ｈ＝?８５０ｍｍ，见图２－２所示。??Ｘ（ｌ）??－ｆ！＂?■?－?＇Ｉ?Ｔ??１?厂??Ｋ??ＣＤ??图２－２初步拟定的截面尺寸（ｍｍ）??设计桥宽为１２ｍ，考虑４种横截面布置方案，方案］：横截面布置６片Ｔ梁、方案２：??横截面布置７片Ｔ梁、方案３：横截面布置８片Ｔ梁、方案４：横截面布置９片Ｔ梁，横??断面具体布置情况见图２－３。??方窠１??方窠２??方案３??Ｔｎｊ＾ｎｒ＾ｍｒｒｍｒ??方案４??图２－３横截面布置示意图??？?１?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新规范下矮T梁桥静载试验研究[J]. 孙婧. 交通世界. 2019(20)
[2]矮T梁承托处裂缝产生的原因及影响分析[J]. 陈娟娟,刘杰. 中外公路. 2018(06)
[3]开口U形肋组合桥面板基本力学性能[J]. 苏庆田,薛智波,韩旭,姜旭. 同济大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]公路桥梁装配式预应力矮T梁钢筋布设研究[J]. 方志杨,宋法宝,唐翔. 中国水运(下半月). 2017(01)
[5]基于矮T梁的中横隔梁设置参数研究[J]. 王建江,朱刚,方志杨. 华东公路. 2016(06)
[6]T形肋正交异性组合桥面板力学性能[J]. 苏庆田,贺欣怡,曾明根,韩旭. 同济大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]公路混凝土槽形梁行车道板设计计算方法研究[J]. 马莹,叶见曙. 公路工程. 2015(04)
[8]正交异性钢桥面板足尺节段疲劳模型试验研究[J]. 张清华,崔闯,卜一之,李乔. 土木工程学报. 2015(04)
[9]预应力混凝土简支矮肋T梁桥应用研究[J]. 雷波,程建旗,张仁根,王乐群. 交通科技. 2013(06)
[10]简支T型桥荷载横向分布系数计算方法的比较研究[J]. 赵文杰. 华东公路. 2013(01)
博士论文
[1]混凝土疲劳剩余强度试验及理论研究[D]. 孟宪宏.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]基于Revit二次开发的矮T梁快速配筋研究[D]. 王一鸣.沈阳建筑大学 2018
[2]装配式简支矮T梁通用图研究[D]. 周小年.长安大学 2017
[3]连续T梁桥荷载横向分布计算方法及其试验研究[D]. 杜慧.长安大学 2013
[4]钢筋混凝土桥梁在运营荷载下疲劳失效过程数值模拟[D]. 朱先存.天津大学 2010
[5]铁路32m RPC低高度T梁可靠性研究[D]. 汪文秋.北京交通大学 2009
[6]T形梁桥整体刚度研究[D]. 徐建炜.长安大学 2009
[7]预应力活性粉末混凝土低高度T梁优化设计与全过程分析[D]. 史松磊.北京交通大学 2007
[8]荷载横向分布系数在混凝土梁桥加固检测中的研究[D]. 雷晓红.武汉理工大学 2006
本文编号：3009622
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－】Ｔ型梁横断面??２．１．３
?２基于静力性能的截面尺寸优化???１）横断面布置确定之后，则翼缘板宽度ｂｆ确定，腹板宽度ｂ及翼缘板厚度ｈｆ作为??设计常量不变。??２）在桥宽与设计荷载等级不变的条件下，根据己有标准图的梁高，在该梁高附近选??取梁高为?７５０ｍｍ、８００ｍｍ、８５０ｍｍ、９００ｍｍ、９５０ｍｍ?这五种情况。??３）对每种方案里受力最不利的梁进行约束条件验算，筛选出符合条件的方案。??４）根据计算结果，结合混凝土用量选出最优梁高。??２．２梁宽优化??参考现有预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案初步拟定梁高ｈ。做出若干个横断面布置方??案，运用刚接板梁法计算出每种方案的横向分布系数并绘出横向分布影响线，根据影响??线观察横向分布的变化规律，再对每种方案中荷载分配最不利的梁进行满足约束条件的??验算，筛选出满足约束条件的布置方案，然后结合混凝土用量，选出满足约束条件下混??凝土用量最低的布置方案。??２．２．１梁宽优化方案??参考预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案，以翼缘板宽度为变量，拟定截面的尺寸为：腹??板宽度ｂ?＝?３００ｍｍ、翼缘板厚度ｈｆ?＝?１６０ｍｍ、梁高ｈ＝?８５０ｍｍ，见图２－２所示。??Ｘ（ｌ）??－ｆ！＂?■?－?＇Ｉ?Ｔ??１?厂??Ｋ??ＣＤ??图２－２初步拟定的截面尺寸（ｍｍ）??设计桥宽为１２ｍ，考虑４种横截面布置方案，方案］：横截面布置６片Ｔ梁、方案２：??横截面布置７片Ｔ梁、方案３：横截面布置８片Ｔ梁、方案４：横截面布置９片Ｔ梁，横??断面具体布置情况见图２－３。??方窠１??方窠２??方案３??Ｔｎｊ＾ｎｒ＾ｍｒｒｍｒ??方案４??图２－３横截面布置示意图??？?１?－??
?２基于静力性能的截面尺寸优化???１）横断面布置确定之后，则翼缘板宽度ｂｆ确定，腹板宽度ｂ及翼缘板厚度ｈｆ作为??设计常量不变。??２）在桥宽与设计荷载等级不变的条件下，根据己有标准图的梁高，在该梁高附近选??取梁高为?７５０ｍｍ、８００ｍｍ、８５０ｍｍ、９００ｍｍ、９５０ｍｍ?这五种情况。??３）对每种方案里受力最不利的梁进行约束条件验算，筛选出符合条件的方案。??４）根据计算结果，结合混凝土用量选出最优梁高。??２．２梁宽优化??参考现有预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案初步拟定梁高ｈ。做出若干个横断面布置方??案，运用刚接板梁法计算出每种方案的横向分布系数并绘出横向分布影响线，根据影响??线观察横向分布的变化规律，再对每种方案中荷载分配最不利的梁进行满足约束条件的??验算，筛选出满足约束条件的布置方案，然后结合混凝土用量，选出满足约束条件下混??凝土用量最低的布置方案。??２．２．１梁宽优化方案??参考预应力矮肋Ｔ梁标准设计方案，以翼缘板宽度为变量，拟定截面的尺寸为：腹??板宽度ｂ?＝?３００ｍｍ、翼缘板厚度ｈｆ?＝?１６０ｍｍ、梁高ｈ＝?８５０ｍｍ，见图２－２所示。??Ｘ（ｌ）??－ｆ！＂?■?－?＇Ｉ?Ｔ??１?厂??Ｋ??ＣＤ??图２－２初步拟定的截面尺寸（ｍｍ）??设计桥宽为１２ｍ，考虑４种横截面布置方案，方案］：横截面布置６片Ｔ梁、方案２：??横截面布置７片Ｔ梁、方案３：横截面布置８片Ｔ梁、方案４：横截面布置９片Ｔ梁，横??断面具体布置情况见图２－３。??方窠１??方窠２??方案３??Ｔｎｊ＾ｎｒ＾ｍｒｒｍｒ??方案４??图２－３横截面布置示意图??？?１?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新规范下矮T梁桥静载试验研究[J]. 孙婧. 交通世界. 2019(20)
[2]矮T梁承托处裂缝产生的原因及影响分析[J]. 陈娟娟,刘杰. 中外公路. 2018(06)
[3]开口U形肋组合桥面板基本力学性能[J]. 苏庆田,薛智波,韩旭,姜旭. 同济大学学报(自然科学版). 2017(05)
[4]公路桥梁装配式预应力矮T梁钢筋布设研究[J]. 方志杨,宋法宝,唐翔. 中国水运(下半月). 2017(01)
[5]基于矮T梁的中横隔梁设置参数研究[J]. 王建江,朱刚,方志杨. 华东公路. 2016(06)
[6]T形肋正交异性组合桥面板力学性能[J]. 苏庆田,贺欣怡,曾明根,韩旭. 同济大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]公路混凝土槽形梁行车道板设计计算方法研究[J]. 马莹,叶见曙. 公路工程. 2015(04)
[8]正交异性钢桥面板足尺节段疲劳模型试验研究[J]. 张清华,崔闯,卜一之,李乔. 土木工程学报. 2015(04)
[9]预应力混凝土简支矮肋T梁桥应用研究[J]. 雷波,程建旗,张仁根,王乐群. 交通科技. 2013(06)
[10]简支T型桥荷载横向分布系数计算方法的比较研究[J]. 赵文杰. 华东公路. 2013(01)
博士论文
[1]混凝土疲劳剩余强度试验及理论研究[D]. 孟宪宏.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]基于Revit二次开发的矮T梁快速配筋研究[D]. 王一鸣.沈阳建筑大学 2018
[2]装配式简支矮T梁通用图研究[D]. 周小年.长安大学 2017
[3]连续T梁桥荷载横向分布计算方法及其试验研究[D]. 杜慧.长安大学 2013
[4]钢筋混凝土桥梁在运营荷载下疲劳失效过程数值模拟[D]. 朱先存.天津大学 2010
[5]铁路32m RPC低高度T梁可靠性研究[D]. 汪文秋.北京交通大学 2009
[6]T形梁桥整体刚度研究[D]. 徐建炜.长安大学 2009
[7]预应力活性粉末混凝土低高度T梁优化设计与全过程分析[D]. 史松磊.北京交通大学 2007
[8]荷载横向分布系数在混凝土梁桥加固检测中的研究[D]. 雷晓红.武汉理工大学 2006
本文编号：3009622
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