低高度密肋式预应力混凝土T梁受弯性能分析

发布时间：2020-05-01 19:21

【摘要】：在我国现役桥梁中,以空心板结构作为上部结构的中小跨径桥梁占了一大部分。为了从根源上解决空心板桥铰缝先天不足等一系列问题,便提出了将双支座变为单支座,去掉铰接形式,并用开口截面代替闭口截面的想法。于是在这样的背景下,低高度密肋式预应力混凝土 T型梁桥应运而出,将空心板梁桥取而代之。作为一种较新型的小跨径桥梁结构形式,国外还未有此类结构的足尺试验,国内对其研究也较少。所以本文以北安至富裕高速公路的范家岗天桥为原型进行足尺破坏试验,主要研究的是低高度密肋式预应力混凝土T梁桥的整体抗弯性能及梁体对荷载的响应,为今后此类桥梁的优化设计提供参考,也为结构损伤提供加固理论依据,从而保证此类桥梁在设计基准期内的安全性。通过对低高度密肋式预应力混凝土 T梁进行的足尺试验,本文得到了其典型的荷载-挠度曲线,普通受拉钢筋、混凝土沿截面高度的应变分布规律及梁体的破坏形态。后运用有限元软件Midas FEA建立试验梁的三维空间模型进行模拟分析。非线性分析时采用了总应变裂缝模型下的转动裂缝模型,考虑Thorenfeldt曲线模拟混凝土压应力-压应变全曲线及用Constant曲线模拟混凝土拉应力-拉应变全曲线。通过对有限元分析结果和试验结果的对比分析,清晰直观地呈现出整个试验梁的破坏全过程和梁体对荷载的响应情况,并发现有限元模拟的弹性阶段及破坏阶段结果和试验结果均吻合较好。静力有限元分析和试验结果表明,低高度密肋式预应力混凝土 T梁桥是一种整体性能较好的较新型的桥梁结构形式,但其刚度稍有不足,加以改进后就能更好地替代空心板桥,从而广泛用于小跨径的公路桥梁中。本文的研究将为此结构类型梁桥的相关计算理论的建立提供试验数据及理论依据。
【图文】：

ｃａ邋模型逡逑模型用于描述金属等延性材料的弹塑性特性，在岩土领域为了描时也会用到。特雷斯卡模型中，若外力使结构某点最大剪切应力），，材料便发生屈服，进入塑性工作状态。其屈服函数定义为：逡逑／（Ｏ＇，邋－＾）邋＝邋＾１邋－邋＾３１邋－邋ｌｙ邋（ｋ）邋＝邋０－０１邋＾逡逑＂

ｌｏｍｂ邋模型逡逑假设任意平面上的极限剪切应力为ｒ，只与同一平面上的法向试验确定的函数。直线是Ｃｏｕｌｏｍｂ屈服面上最简单的形状，ｏｕｌｏｍｂ标准。由于其简单且精确度高，在随着压应力的变化上应用很广：逡逑｜ｒ｜邋＝邋ｃ邋＋邋ａ＊邋ｔａｎ邋彡－Ｇ．逡逑＇逡逑
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441

【参考文献】

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本文编号：2646974