基于高性能材料的混合梁斜拉桥结构性能研究
发布时间：2021-08-19 19:07
基于活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete,简称“RPC”）的优越性能,以一座主跨260m的C55混凝土索塔、钢+C55混凝土混合主梁的独塔双索面混合梁斜拉桥为背景,考虑结构整体和局部受力及稳定等要求,将原桥钢主梁替换为RPC120主梁,C55索塔替换为RPC100索塔,设计了一座相同跨径布置的RPC100索塔、RPC120+C55混凝土混合主梁斜拉桥方案,并对两种方案结构的静力特性、稳定性能、经济性能及抗震性能进行了分析与比较,探讨了活性粉末混凝土RPC应用于混合梁斜拉桥的可行性。本文主要的研究工作如下:（1）结构方案设计与论证。以一座主跨260m的钢+C55混凝土混合梁斜拉桥方案为基础,拟定了一座同等跨度的RPC+C55混凝土混合主梁斜拉桥方案,包括材料参数的选择、RPC主梁与RPC索塔截面尺寸的拟定、预应力束与压重方案的布置以及拉索初张力的调整等。（2）RPC箱梁的局部受力验算,包括其局部稳定、抗冲切以及局部抗裂验算。结果表明:RPC箱梁各壁板均满足局部稳定性要求,可保证板件在材料强度破坏之前不会发生失稳破坏;RPC箱梁桥面板满足规范规定的抗冲切承载能力...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 混合梁斜拉桥概述
1.2.1 混合梁斜拉桥发展概况
1.2.2 混合梁斜拉桥的优势及适用范围
1.2.3 混合梁斜拉桥研究现状
1.3 RPC研究现状
1.3.1 RPC配制技术
1.3.2 RPC材料性能
1.3.3 RPC构件及结构性能研究
1.3.4 RPC的工程应用
1.4 工程背景及主要研究内容
1.4.1 工程背景
1.4.2 主要研究内容
第2章 方案设计与论证
2.1 钢+C55 混凝土混合梁斜拉桥方案
2.1.1 预应力布置
2.1.2 施工方案
2.2 RPC+C55 混凝土混合梁斜拉桥方案
2.2.1 材料参数
2.2.2 钢主梁的替换
2.2.3 索塔的替换
2.2.4 斜拉索的替换
2.2.5 几何特性
2.2.6 新方案的施工
2.3 小结
第3章 结构静力及稳定性能分析
3.1 分析模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 荷载及荷载组合
3.2 恒载作用效应分析
3.2.1 合理成桥索力
3.2.2 索塔偏位
3.2.3 结构内力和应力
3.3 汽车荷载作用效应分析
3.4 温度荷载作用效应分析
3.5 承载能力极限状态内力分析
3.6 正常使用极限状态应力分析
3.7 结构稳定性分析
3.8 结构经济性对比
3.9 小结
第4章 地震响应分析
4.1 地震响应分析理论
4.1.1 反应谱法
4.1.2 时程分析法
4.2 动力分析有限元模型
4.2.1 桩-土相互作用模拟
4.2.2 荷载分析工况
4.2.3 动力分析模型
4.3 反应谱法
4.3.1 动力特性分析
4.3.2 设计反应谱
4.3.3 结果分析
4.4 时程分析法
4.4.1 地震波选取
4.4.2 结果分析
4.5 抗震性能评价
4.5.1 反应谱法与时程分析法对比
4.5.2 抗震验算
4.6 小结
结论与展望
本文主要研究工作与结论
有待进一步研究的问题
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能[J]. 方志,卢祖梁. 公路交通科技. 2016(07)
[2]RPC-NC组合梁界面受力性能研究[J]. 季文玉,过民龙,李旺旺. 中国铁道科学. 2016(01)
[3]基于动水及桩-土-结构相互作用的斜拉桥地震响应分析[J]. 高大峰,路军,谢祥兵,董旭,陈凯旋. 世界地震工程. 2015(04)
[4]基于应力可行域法的斜拉桥合理成桥状态确定[J]. 姜涛,陈亮,张哲,邱文亮. 世界桥梁. 2014(03)
[5]钢管活性粉末混凝土长柱轴压性能试验研究[J]. 季文玉,罗华,杨国静. 中国铁道科学. 2014(01)
[6]正交异性钢板-超薄RPC组合桥面板结构的抗弯疲劳性能试验[J]. 刘梦麟,邵旭东,张哲,胡佳. 公路交通科技. 2012(10)
[7]CFRP拉索预应力超高性能混凝土斜拉桥力学性能分析[J]. 方志,任亮,凡凤红. 中国工程科学. 2012(07)
[8]RPC箱型桥墩抗震性能的试验研究与数值分析[J]. 王飞,殷新锋,方志,奉策红. 实验力学. 2012(02)
[9]钢筋活性粉末混凝土简支梁正截面受力性能试验研究[J]. 郑文忠,李莉,卢姗姗. 建筑结构学报. 2011(06)
[10]超高强混凝土RPC强度的尺寸效应[J]. 刘数华,阎培渝,冯建文. 公路. 2011(03)
博士论文
[1]混合梁斜拉桥高性能钢混结合段受力性能试验研究[D]. 贺绍华.湖南大学 2017
[2]大跨度铁路混合梁斜拉桥钢—混结合段静力和疲劳性能研究[D]. 周阳.西南交通大学 2016
[3]低塔斜拉桥合理抗震体系及耗能减震措施研究[D]. 王雷.湖南大学 2015
硕士论文
[1]混合梁斜拉桥合理成桥状态影响因素研究[D]. 刘先争.西南交通大学 2016
[2]大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能[D]. 卢祖梁.湖南大学 2015
[3]大跨度混合梁斜拉桥抗震分析研究[D]. 任远航.中南大学 2014
[4]配筋RPC抗拉性能的研究[D]. 刘炜.湖南大学 2013
[5]玄武岩纤维活性粉末混凝土基本性能试验研究[D]. 郑遵畅.北京交通大学 2013
[6]独塔单索面混合梁斜拉桥钢—混结合段模型试验设计与分析[D]. 谢鸿.湖南大学 2012
[7]独塔混合梁斜拉桥合理成桥状态与合理施工状态研究[D]. 曹文龙.武汉理工大学 2010
[8]钢管活性粉末混凝土柱的力学性能研究[D]. 冯建文.清华大学 2008
[9]RPC拱结构体系及其力学行为的研究[D]. 郭敏.北京交通大学 2008
[10]钢管活性粉末混凝土短柱轴压受力性能试验研究[D]. 张静.福州大学 2003
本文编号：3351977
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 混合梁斜拉桥概述
1.2.1 混合梁斜拉桥发展概况
1.2.2 混合梁斜拉桥的优势及适用范围
1.2.3 混合梁斜拉桥研究现状
1.3 RPC研究现状
1.3.1 RPC配制技术
1.3.2 RPC材料性能
1.3.3 RPC构件及结构性能研究
1.3.4 RPC的工程应用
1.4 工程背景及主要研究内容
1.4.1 工程背景
1.4.2 主要研究内容
第2章 方案设计与论证
2.1 钢+C55 混凝土混合梁斜拉桥方案
2.1.1 预应力布置
2.1.2 施工方案
2.2 RPC+C55 混凝土混合梁斜拉桥方案
2.2.1 材料参数
2.2.2 钢主梁的替换
2.2.3 索塔的替换
2.2.4 斜拉索的替换
2.2.5 几何特性
2.2.6 新方案的施工
2.3 小结
第3章 结构静力及稳定性能分析
3.1 分析模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 荷载及荷载组合
3.2 恒载作用效应分析
3.2.1 合理成桥索力
3.2.2 索塔偏位
3.2.3 结构内力和应力
3.3 汽车荷载作用效应分析
3.4 温度荷载作用效应分析
3.5 承载能力极限状态内力分析
3.6 正常使用极限状态应力分析
3.7 结构稳定性分析
3.8 结构经济性对比
3.9 小结
第4章 地震响应分析
4.1 地震响应分析理论
4.1.1 反应谱法
4.1.2 时程分析法
4.2 动力分析有限元模型
4.2.1 桩-土相互作用模拟
4.2.2 荷载分析工况
4.2.3 动力分析模型
4.3 反应谱法
4.3.1 动力特性分析
4.3.2 设计反应谱
4.3.3 结果分析
4.4 时程分析法
4.4.1 地震波选取
4.4.2 结果分析
4.5 抗震性能评价
4.5.1 反应谱法与时程分析法对比
4.5.2 抗震验算
4.6 小结
结论与展望
本文主要研究工作与结论
有待进一步研究的问题
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能[J]. 方志,卢祖梁. 公路交通科技. 2016(07)
[2]RPC-NC组合梁界面受力性能研究[J]. 季文玉,过民龙,李旺旺. 中国铁道科学. 2016(01)
[3]基于动水及桩-土-结构相互作用的斜拉桥地震响应分析[J]. 高大峰,路军,谢祥兵,董旭,陈凯旋. 世界地震工程. 2015(04)
[4]基于应力可行域法的斜拉桥合理成桥状态确定[J]. 姜涛,陈亮,张哲,邱文亮. 世界桥梁. 2014(03)
[5]钢管活性粉末混凝土长柱轴压性能试验研究[J]. 季文玉,罗华,杨国静. 中国铁道科学. 2014(01)
[6]正交异性钢板-超薄RPC组合桥面板结构的抗弯疲劳性能试验[J]. 刘梦麟,邵旭东,张哲,胡佳. 公路交通科技. 2012(10)
[7]CFRP拉索预应力超高性能混凝土斜拉桥力学性能分析[J]. 方志,任亮,凡凤红. 中国工程科学. 2012(07)
[8]RPC箱型桥墩抗震性能的试验研究与数值分析[J]. 王飞,殷新锋,方志,奉策红. 实验力学. 2012(02)
[9]钢筋活性粉末混凝土简支梁正截面受力性能试验研究[J]. 郑文忠,李莉,卢姗姗. 建筑结构学报. 2011(06)
[10]超高强混凝土RPC强度的尺寸效应[J]. 刘数华,阎培渝,冯建文. 公路. 2011(03)
博士论文
[1]混合梁斜拉桥高性能钢混结合段受力性能试验研究[D]. 贺绍华.湖南大学 2017
[2]大跨度铁路混合梁斜拉桥钢—混结合段静力和疲劳性能研究[D]. 周阳.西南交通大学 2016
[3]低塔斜拉桥合理抗震体系及耗能减震措施研究[D]. 王雷.湖南大学 2015
硕士论文
[1]混合梁斜拉桥合理成桥状态影响因素研究[D]. 刘先争.西南交通大学 2016
[2]大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能[D]. 卢祖梁.湖南大学 2015
[3]大跨度混合梁斜拉桥抗震分析研究[D]. 任远航.中南大学 2014
[4]配筋RPC抗拉性能的研究[D]. 刘炜.湖南大学 2013
[5]玄武岩纤维活性粉末混凝土基本性能试验研究[D]. 郑遵畅.北京交通大学 2013
[6]独塔单索面混合梁斜拉桥钢—混结合段模型试验设计与分析[D]. 谢鸿.湖南大学 2012
[7]独塔混合梁斜拉桥合理成桥状态与合理施工状态研究[D]. 曹文龙.武汉理工大学 2010
[8]钢管活性粉末混凝土柱的力学性能研究[D]. 冯建文.清华大学 2008
[9]RPC拱结构体系及其力学行为的研究[D]. 郭敏.北京交通大学 2008
[10]钢管活性粉末混凝土短柱轴压受力性能试验研究[D]. 张静.福州大学 2003
本文编号：3351977
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3351977.html
