超高性能混凝土π形梁横向力学性能研究
发布时间：2021-04-10 23:32
超高性能混凝土（UHPC）是一种具有超高强度和超高耐久性的水泥基复合材料,用于π形预制梁和现浇湿接缝,构成UHPC π形梁桥,自重小、无需进行桥面板施工、现浇湿接缝少、湿接缝耐久性高,能够有效地解决传统混凝土梁桥存在的问题。因此,本文通过有限元模拟和理论分析的方法对UHPC π形梁桥的基本力学性能进行了研究。主要工作和结论如下:（1）参考国内外已有UHPC π形梁工程实例,初步拟定跨径为30米的UHPC π形梁截面尺寸,进而对相同跨径、具有同等极限承载力的UHPC π形梁和混凝土T梁的性能和经济性进行对比。结果表明,尽管截面远低于混凝土T梁,但UHPC π形梁在弯曲和剪切作用下的弹性极限承载力和开裂应变都显著高于混凝土 T梁,且自重低于混凝土 T梁30%,桥梁全生命周期成本远低于混凝土 T梁。（2）研究了桥面板厚度、横向钢筋、横隔板对UHPC π形梁横向力学性能的影响。结果表明,桥面板厚度和横向钢筋总面积增加,加强横隔板约束均能提高UHPC π形梁横向力学性能。桥面板宽度与厚度之比不宜大于25或小于13.3,建议区间为16.67-20;建议顶板宽度与横向钢筋间距比为10-20,钢筋直径...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２常见问题??
；?ｔ?ｄ??＾?Ｌ：??＼Ｍ?Ｕ??ｉｓ？?．（＾ＳｌＪ??Ｉ?Ｉ??图】．３法国ＵＨＰＣ?７１形梁截面尺寸??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?ｏｆ?Ｆｒｅｎｃｈ?ＵＨＰＣ?ｋ?ｓｈａｐｅ?Ｂｅａｍ??２００８年美国Ｂｕｃｈａｎａｎ县修建了第一座ＵＨＰＣ高速公路桥［１Ｑ］。该桥采用了三??片跨径为１５．５ｍ的装配式；：形梁结构，截面形式如图１．４，梁宽为２．４ｍ，梁高为??０．８５ｍ，桥面板厚度仅为８ｃｍ，腹板宽度仅仅为８ｃｍ，截面非常轻薄。而在修建??这座桥之前，美国联邦公路管理局进行了大量的研宄，包括桥面板的横向承载能??力试验研究，以及有限元分析，结果表明桥面板的承载能力满足规范要求。美国??联邦公路局采用了新的横向连接方式，如图１．５，是一种由间距为３英寸的水平??螺栓组成的现浇ＵＨＰＣ湿接缝连接键，用以提高主梁之间的联结效果。??
；?ｔ?ｄ??＾?Ｌ：??＼Ｍ?Ｕ??ｉｓ？?．（＾ＳｌＪ??Ｉ?Ｉ??图】．３法国ＵＨＰＣ?７１形梁截面尺寸??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?ｏｆ?Ｆｒｅｎｃｈ?ＵＨＰＣ?ｋ?ｓｈａｐｅ?Ｂｅａｍ??２００８年美国Ｂｕｃｈａｎａｎ县修建了第一座ＵＨＰＣ高速公路桥［１Ｑ］。该桥采用了三??片跨径为１５．５ｍ的装配式；：形梁结构，截面形式如图１．４，梁宽为２．４ｍ，梁高为??０．８５ｍ，桥面板厚度仅为８ｃｍ，腹板宽度仅仅为８ｃｍ，截面非常轻薄。而在修建??这座桥之前，美国联邦公路管理局进行了大量的研宄，包括桥面板的横向承载能??力试验研究，以及有限元分析，结果表明桥面板的承载能力满足规范要求。美国??联邦公路局采用了新的横向连接方式，如图１．５，是一种由间距为３英寸的水平??螺栓组成的现浇ＵＨＰＣ湿接缝连接键，用以提高主梁之间的联结效果。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]UHPC梁短期刚度理论与试验研究[J]. 徐明雪,梁兴文,于婧,李林. 工程力学. 2019(01)
[2]预制桥面板UHPC-U形钢筋湿接缝受力性能试验研究[J]. 张永涛,田飞. 桥梁建设. 2018(05)
[3]大跨径钢-UHPC轻型组合梁斜拉桥力学与经济性能研究[J]. 姚又琳,邵旭东. 公路工程. 2018(01)
[4]UHPC的轴拉性能与裂缝宽度控制能力研究[J]. 王俊颜,耿莉萍,郭君渊,刘超,刘国平. 哈尔滨工业大学学报. 2017(12)
[5]丰城剑邑大桥主梁构造设计及分析[J]. 刘强,陈晔,王华. 公路与汽运. 2017(05)
[6]面向未来的高性能桥梁结构研发与应用[J]. 邵旭东,曹君辉. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
[7]钢-UHPC轻型组合桥面板横向受力性能[J]. 邵旭东,郑晗,黄细军,彭勃. 中国公路学报. 2017(09)
[8]用于组合梁桥面板湿接缝的弧形钢筋连接构造[J]. 苏庆田,胡一鸣,田乐,曾明根. 中国公路学报. 2017(09)
[9]浅谈T梁桥横隔板设计优化[J]. 周少林,赵蒸. 四川建筑. 2017(04)
[10]中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析[J]. 刘永健,高诣民,周绪红,张泽军,张瑑芳. 中国公路学报. 2017(03)
博士论文
[1]活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究[D]. 李莉.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]UHPFRC板的结构性能与设计方法研究[D]. 王博亨.北京交通大学 2017
[2]公路预应力混凝土T梁工作性能及抗弯承载力研究[D]. 狄晓叶.石家庄铁道大学 2016
[3]预制超高性能混凝土π形梁桥的设计与初步试验[D]. 管亚萍.湖南大学 2016
[4]基于能量变分原理的薄壁箱梁剪力滞效应解析法研究[D]. 牟兆祥.中南大学 2014
[5]活性粉末混凝土抗氯离子侵蚀渗透性能研究[D]. 王子玮.北京交通大学 2011
[6]RPC材料的塑性损伤本构模型参数识别及有限元验证[D]. 李昊煜.北京交通大学 2009
[7]活性粉末混凝土基本力学性能的试验与研究[D]. 单波.湖南大学 2002
本文编号：3130532
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２常见问题??
；?ｔ?ｄ??＾?Ｌ：??＼Ｍ?Ｕ??ｉｓ？?．（＾ＳｌＪ??Ｉ?Ｉ??图】．３法国ＵＨＰＣ?７１形梁截面尺寸??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?ｏｆ?Ｆｒｅｎｃｈ?ＵＨＰＣ?ｋ?ｓｈａｐｅ?Ｂｅａｍ??２００８年美国Ｂｕｃｈａｎａｎ县修建了第一座ＵＨＰＣ高速公路桥［１Ｑ］。该桥采用了三??片跨径为１５．５ｍ的装配式；：形梁结构，截面形式如图１．４，梁宽为２．４ｍ，梁高为??０．８５ｍ，桥面板厚度仅为８ｃｍ，腹板宽度仅仅为８ｃｍ，截面非常轻薄。而在修建??这座桥之前，美国联邦公路管理局进行了大量的研宄，包括桥面板的横向承载能??力试验研究，以及有限元分析，结果表明桥面板的承载能力满足规范要求。美国??联邦公路局采用了新的横向连接方式，如图１．５，是一种由间距为３英寸的水平??螺栓组成的现浇ＵＨＰＣ湿接缝连接键，用以提高主梁之间的联结效果。??
；?ｔ?ｄ??＾?Ｌ：??＼Ｍ?Ｕ??ｉｓ？?．（＾ＳｌＪ??Ｉ?Ｉ??图】．３法国ＵＨＰＣ?７１形梁截面尺寸??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?ｏｆ?Ｆｒｅｎｃｈ?ＵＨＰＣ?ｋ?ｓｈａｐｅ?Ｂｅａｍ??２００８年美国Ｂｕｃｈａｎａｎ县修建了第一座ＵＨＰＣ高速公路桥［１Ｑ］。该桥采用了三??片跨径为１５．５ｍ的装配式；：形梁结构，截面形式如图１．４，梁宽为２．４ｍ，梁高为??０．８５ｍ，桥面板厚度仅为８ｃｍ，腹板宽度仅仅为８ｃｍ，截面非常轻薄。而在修建??这座桥之前，美国联邦公路管理局进行了大量的研宄，包括桥面板的横向承载能??力试验研究，以及有限元分析，结果表明桥面板的承载能力满足规范要求。美国??联邦公路局采用了新的横向连接方式，如图１．５，是一种由间距为３英寸的水平??螺栓组成的现浇ＵＨＰＣ湿接缝连接键，用以提高主梁之间的联结效果。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]UHPC梁短期刚度理论与试验研究[J]. 徐明雪,梁兴文,于婧,李林. 工程力学. 2019(01)
[2]预制桥面板UHPC-U形钢筋湿接缝受力性能试验研究[J]. 张永涛,田飞. 桥梁建设. 2018(05)
[3]大跨径钢-UHPC轻型组合梁斜拉桥力学与经济性能研究[J]. 姚又琳,邵旭东. 公路工程. 2018(01)
[4]UHPC的轴拉性能与裂缝宽度控制能力研究[J]. 王俊颜,耿莉萍,郭君渊,刘超,刘国平. 哈尔滨工业大学学报. 2017(12)
[5]丰城剑邑大桥主梁构造设计及分析[J]. 刘强,陈晔,王华. 公路与汽运. 2017(05)
[6]面向未来的高性能桥梁结构研发与应用[J]. 邵旭东,曹君辉. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
[7]钢-UHPC轻型组合桥面板横向受力性能[J]. 邵旭东,郑晗,黄细军,彭勃. 中国公路学报. 2017(09)
[8]用于组合梁桥面板湿接缝的弧形钢筋连接构造[J]. 苏庆田,胡一鸣,田乐,曾明根. 中国公路学报. 2017(09)
[9]浅谈T梁桥横隔板设计优化[J]. 周少林,赵蒸. 四川建筑. 2017(04)
[10]中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析[J]. 刘永健,高诣民,周绪红,张泽军,张瑑芳. 中国公路学报. 2017(03)
博士论文
[1]活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究[D]. 李莉.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]UHPFRC板的结构性能与设计方法研究[D]. 王博亨.北京交通大学 2017
[2]公路预应力混凝土T梁工作性能及抗弯承载力研究[D]. 狄晓叶.石家庄铁道大学 2016
[3]预制超高性能混凝土π形梁桥的设计与初步试验[D]. 管亚萍.湖南大学 2016
[4]基于能量变分原理的薄壁箱梁剪力滞效应解析法研究[D]. 牟兆祥.中南大学 2014
[5]活性粉末混凝土抗氯离子侵蚀渗透性能研究[D]. 王子玮.北京交通大学 2011
[6]RPC材料的塑性损伤本构模型参数识别及有限元验证[D]. 李昊煜.北京交通大学 2009
[7]活性粉末混凝土基本力学性能的试验与研究[D]. 单波.湖南大学 2002
本文编号：3130532
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3130532.html
