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超载车辆作用下箱梁顶板受力分析
| 论文题名： | 超载车辆作用下箱梁顶板受力分析 |
| 关键词： | 箱梁桥;箱梁顶板;超载车辆荷载;结构应力;抗拉强度 |
| 摘要： | 箱形梁以其独特的结构特点和良好的受力性能，在近些年得到了广泛的应用，许多大跨径预应力混凝土箱形梁桥如雨后春笋般出现在祖国的大地上。我国经济的快速发展促进着交通运输业的飞速发展，各地区之间的经济贸易越来越频繁，公路桥梁的压力也与日俱增。由于超载车辆的轴重一般都较大，有可能会超过设计轴重标准，对桥梁的破坏作用是不容忽视的。箱梁顶板结构是承受负弯矩的主要部位，箱梁顶板受到过大车辆荷载作用时，顶板中轴线位置会产生较大的横向正应力，当横向正应力超过混凝土的设计抗拉强度时，顶板就会有开裂的危险。本文的主要内容及结论如下: (1)本文首先介绍了国内外连续梁桥的发展史，详细论述了国内外关于车辆超载的规定、治理措施以及对公路桥梁的破坏作用。 (2)然后介绍了箱形梁的结构特点和受力特点以及对顶板进行分析时所用到的有限元理论方法。对比新旧规范关于车辆荷载的超载评价标准。通过查阅相关文献资料和交通调查报告确定了计算分析的三轴(1+22)型、四轴(1+1+22)型车辆的模型。 (3)以某省某高速公路上的一座桥梁为工程研究背景，采用ANSYS建立局部模型。首先，分析了五轴、三轴、四轴车辆沿顶板中轴线偏载布置时，顶板中轴线上的应力分布特点，得出了轴数少，轴距小的车辆在同样总重的前提下，对顶板的影响比较大;超载车辆作用下，箱梁顶板应力较大的范围集中在车轮作用位置前后1米的区域。然后，计算两种不同工况中两辆三轴、两辆四轴车辆在几种不同超载程度下项板的拉应力大小，发现在工况一中，三轴、四轴车辆分别在超载3.0倍、3.5倍;在工况二中，三轴、四轴车辆分别在超载2.5倍、3.0倍时，顶板中轴线上出现的拉应力已经超过了混凝土设计抗拉强度值，工况二比工况一对顶板的影响更大。最后，采用迈达斯Civil建立板单元模型，计算出轮压荷载作用面积的弯矩值和轴力值大小，对单位宽度正截面配筋要求进行验算，由计算可知满足要求。 |
| 作者： | 肖凯东 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 颜东煌;易壮鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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