双层交通混凝土箱梁抗弯性能数值分析

发布时间：2017-09-21 09:07

  本文关键词：双层交通混凝土箱梁抗弯性能数值分析

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【摘要】：双层交通混凝土箱梁结合了混凝土箱梁结构的整体受力优势,通过合理改善普通混凝土箱形梁结构形式,使其顶、底板均成为桥面系,从而实现双层交通。本文在1:6的单箱三室双层交通混凝土箱梁模型抗弯性能全过程试验基础上,通过合理选择材料参数和单元模型,利用ABAQUS软件对试验箱梁进行了全过程试验模拟分析,并在此基础上进行了相关参数分析,主要完成了以下几方面工作:(1)基于ABAQUS大型非线性软件,针对已有的箱梁试验成果,建立双层交通混凝土箱梁的数值模型,模拟其在相应荷载条件下(试验工况:上下板同时集中加载)从加载到破坏的整个过程,并将分析数据与相应的箱梁试验结果进行对比研究,试验与数值分析结果吻合良好,验证了该数值模型的可靠性和非线性分析的可行性。(2)在上下同时加载工况下,对试验箱梁模型的应变与整体变形(挠度)进行分析,研究了箱梁模型的跨中截面、开孔截面顶板混凝土压应变的分布情况,得出箱梁顶板应变分布不均匀,存在剪力滞后现象;同时也对箱梁的整体变形(挠度)进行分析,得出底板加载对底板变形影响比较大。(3)通过调整荷载的加载位置(工况一:荷载全部作用于箱梁顶板)来判断对箱梁模型的抗弯性能影响。通过与试验工况下的分析结果对比,得出工况一作用下的箱梁承载力比试验工况要大。(4)在箱梁模型底板支座原来只有四个,在此基础上增加四个支座(工况二),来判断其对箱梁模型的抗弯性能影响。通过与试验工况下分析结果对比,通过在底板支座截面加四个支座的这种支座方式可以改善箱梁两端底部支座处变形程度,同时可以减小箱梁的整体变形,提高承载力。
【关键词】：双层交通 混凝土箱梁 极限承载力 挠度 裂缝 受弯破坏
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题来源与意义10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 双层桥梁发展现状10-13
• 1.2.2 混凝土箱梁有限元分析研究动态13-15
• 1.3 课题的提出15
• 1.4 研究路线及技术路线15-16
• 1.5 主要研究内容16-18
• 第二章 双层交通混凝土箱梁模型抗弯性能全过程试验数值模拟18-58
• 2.1 引言18-19
• 2.2 双层交通混凝土箱梁模型抗弯全过程试验研究简介19-27
• 2.2.1 试验箱梁模型的基本情况19-23
• 2.2.2 试验箱梁模型加载制度与主要试验结果23-27
• 2.3 有限元模型的建立27-38
• 2.3.1 单元及材料的选取27-34
• 2.3.2 建模过程34-38
• 2.4 有限元计算结果与试验结果对比分析38-56
• 2.4.1 弯矩 -挠度曲线对比38-41
• 2.4.2 应变分析41-45
• 2.4.3 变形分析45-56
• 2.5 本章小结56-58
• 第三章 双层交通混凝土箱梁模型抗弯性能参数分析58-82
• 3.1 概述58-59
• 3.2 荷载作用位置的不同对箱梁模型抗弯性能的影响59-69
• 3.2.1 弯矩 -挠度曲线对比59-60
• 3.2.2 应变分析60-62
• 3.2.3 变形分析62-69
• 3.3 底部支座位置的不同对箱梁模型抗弯性能的影响69-79
• 3.3.1 弯矩 -挠度曲线对比69-70
• 3.3.2 应变分析70-73
• 3.3.3 变形分析73-79
• 3.4 本章小结79-82
• 第四章 结论与展望82-86
• 4.1 本文主要的结论82-83
• 4.2 进一步工作展望83-86
• 参考文献86-88
• 致谢88-90
• 附录A：硕士学位期间发表的论文及专利成果90-92
• 附录B：硕士学位期间参与的科研课题及技术服务项目92

【参考文献】

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本文编号：893596