型钢—预应力混凝土快速组合道面结构性能研究

发布时间：2017-04-12 23:18

  本文关键词：型钢—预应力混凝土快速组合道面结构性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：装配式道面作为一种特殊的道面结构,在道路改扩建工程中的临时交通需求、应急救援与抢险救灾、机场改扩建以及军事野战机场中有着广泛的应用,也存在着多种制作材料和结构形式。本课题基于机场与道路改扩建的临时交通需求,为满足中低强度地基支撑条件上修筑临时道路供飞机行驶或车辆通行的要求,以及道面结构快速铺装和拆除所需施工便捷性的需要,基于预应力混凝土和型钢复合结构的特点,研究了型钢-预应力混凝土快速装拆道面结构体系的适应性和可靠性。基于型钢-预应力混凝土快速装拆道面结构体系的受力特点,探讨了该道面结构的应力-应变理论模型及其力学反应规律。利用有限元数值模拟方法分析了该组合道面结构在不同支撑基础上和承受不同飞机荷载与荷位时的应力-应变分布规律。采用小比例缩尺模型进行了型钢-预应力混凝土快速装拆道面结构实验室试验,研究了该道面结构在不同荷载作用下的道面结构力学变形规律。数值模拟和小比例模型试验研究结果表明:地基反应模量为70MN/m3时,厚度大于10cm的型钢-预应力混凝土快速组合道面结构可以满足A320及以下机型的使用要求,而B737-800飞机行驶所需的型钢-预应力混凝土道面结构厚度应达到14cm以上。地基反应模量在中低强度(5~80MN/m3)之间变化时,道面板板底变形十分显著,但板底应力变化较小。板厚变化对于板底应力的影响较为显著,当板厚增加到14cm后,增加板厚对于板底变形几乎没有影响。对于厚度12cm、边长100cm板块,3×3双向布筋可以满足快组道面的使用性能要求,且预应力筋布置在距板顶4~5cm处为宜。对于多板块组合道面,板块之间宜采用铰接形式,其连接位置越靠近板底时,组合道面体系的荷载扩散效应较为显著。荷载作用下,组合道面结构板内混凝土的局部应力过大现象发生在型钢与混凝土接触部分;型钢边框无连接件处因难以将荷载扩散到相邻板块而使得此处混凝土容易产生应力集中现象。
【关键词】：机场道面 型钢-预应力混凝土 快速装拆道面板 铰接连接件
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.2;V351.11
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 选题的背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-19
• 1.2.1 型钢混凝土组合结构研究现状12-14
• 1.2.2 预应力混凝土道面国内外研究现状14-16
• 1.2.3 快速装拆道面的研究现状16-19
• 1.3 课题研究的主要内容19-20
• 1.4 课题研究的技术路线20-21
• 第二章 型钢-预应力混凝土组合道面结构基本力学理论21-38
• 2.1 快速组合道面结构特点及力学特性21-26
• 2.1.1 型钢-预应力混凝土组合道面结构特点21-25
• 2.1.2 型钢-预应力混凝土快速组合道面力学特性研究25-26
• 2.2 弹性地基上的薄板理论26-30
• 2.2.1 小挠度弹性薄板理论26-29
• 2.2.2 弹性地基模型29-30
• 2.3 快速组合道面结构力学理论模型研究30-37
• 2.3.1 力学模型的基本假设30
• 2.3.2 力学模型的简化分析30-33
• 2.3.3 力学模型的求解分析33-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 型钢-预应力混凝土快速组合道面有限元分析38-56
• 3.1 概述38
• 3.2 组合道面有限元模型基本假设38-39
• 3.3 快速组合道面结构有限元模型39-44
• 3.3.1 飞机荷载模型39-40
• 3.3.2 地基力学模型40-41
• 3.3.3 道面结构模型41-44
• 3.4 快速组合道面力学响应分析44-55
• 3.4.1 飞机荷载不同作用位置时道面结构响应44-48
• 3.4.2 不同飞机荷载对组合道面板的作用效应48-49
• 3.4.3 不同结构参数时组合道面的力学响应49-51
• 3.4.4 地基反应模量对组合道面力学响应的影响51-52
• 3.4.5 连接件位置对组合结构的力学响应影响52-53
• 3.4.6 多板块间的荷载扩散效应分析53-54
• 3.4.7 快速组合道面力学响应综合分析54-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 快速组合道面结构小比例模型试验研究56-76
• 4.1 快速组合道面模型试验理论基础56-59
• 4.1.1 模型试验的相似理论56-57
• 4.1.2 组合道面试验参数设计57-59
• 4.2 快速组合道面试验研究59-66
• 4.2.1 组合道面结构缩尺模型设计59-60
• 4.2.2 组合道面模型制作与试验准备60-66
• 4.3 模型试验加载及测点布置66-68
• 4.4 组合道面板承载能力模型试验68-69
• 4.5 模型试验结果69-74
• 4.5.1 组合道面结构受荷时的结构响应69-73
• 4.5.2 地基强度对组合道面承载能力的影响73-74
• 4.5.3 脱空情况下组合道面的变形分析74
• 4.6 本章小结74-76
• 第五章 结论与展望76-78
• 5.1 结论76-77
• 5.2 展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-83

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3 刘伟庆;方海;;抢建抢修用轻质复合材料道面垫板研究[A];第一届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2008年

4 张爱英;丁德平;李迅;尹志聪;韩超;;相似离度在北京市道面结冰预报中的初步应用[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年

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7 滕桃居;董现强;王亚军;;道面混凝土碱骨料反应及预防[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年

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